表面增强拉曼光谱(SERS)在食品安全、环境保护、医学检测等领域都有着广泛的应用。本论文围绕基于拉曼频移的循环肿瘤DNA(ct DNA)检测和相关机理探讨进行了一系列的研究。第一章中,我们总结了近些年来SERS在生物传感领域的应用,并将它们按照检测目标类型(蛋白质和核酸类疾病标志物、小分子、细菌和病毒以及细胞)进行分类。我们进一步地将间接SERS检测平台分成了两类:“三明治”结构检测平台和基于拉曼频移技术的SERS检测平台。与传统的“三明治”结构SERS检测平台相比,基于拉曼频移技术的SERS检测平台构成简单,易于制备,检测只需一步反应过程,在生物传感领域展现出巨大的应用潜力。第二章中,我们开发了一种基于拉曼频移的ct DNA检测方法。ct DNA是一种非侵袭性的癌症标志物,可用于癌症早期诊断。ct DNA在血液中含量极低(p M～f M水平),存在大量相似核酸背景的干扰,如何实现ct DNA特异性的灵敏检测是目前面临的巨大挑战。基于此,我们开发了DNA-r N1-DNA介导的SERS频移检测平台用于ct DNA检测。该检测平台使用的茎环结构DNA-r N1-DNA探针可以特异性识别ct DNA;该检测平台的RNase HII可以特异性水解DNA-r N1-DNA/ct DNA杂交链,释放出ct DNA进入下一步循环,起到放大检测信号的作用。该检测平台实现了磷酸缓冲液中亚f M水平的ct DNA检测灵敏度;实现了正常DNA存在条件下的单碱基突变ct DNA的0.01%的检测特异性。第三章中,我们解决了血清中高蛋白质含量和高氯离子浓度的问题,利用该检测平台实现了胎牛血清介质和人生理介质中ct DNA检测;实现了肺癌患者的血清检测,在肺癌早诊临床领域展现出巨大潜力。第四章中,我们利用可精确操控的核酸对基于拉曼频移的SERS检测平台的频移机理进行了进一步探讨。基于拉曼频移的SERS检测平台展现了在核酸标志物检测方面的应用潜力。然而,目前关于该检测平台在核酸检测中拉曼频移机理的研究尚不充分。基于此,我们利用核酸分子的可精确操控性研究核酸长度和刚性变化对拉曼频移的影响。根据初步实验结果我们得出结论,以核酸为基础的拉曼频移检测平台频移变化的主要原因为核酸杂交所带来的质量和刚性变化引起拉曼信号分子震动频率改变。第五章我们对本论文进行了总结和展望。我们利用基于拉曼频移的SERS检测平台实现了ct DNA的检测和原发性肺癌患者的诊断;我们利用可精确操控的核酸对基于拉曼频移的SERS检测平台的频移机理进行进一步探讨。但是,我们认为拉曼频移机理有待进一步深入探讨;在核酸分子的可精确操控性的基础上,基于拉曼频移技术的SERS检测平台有待更为多样和充分地发挥其应用潜力。