微流控具有样品量小,低消耗,微型化,成本低,高通量检测等优点。光流控（optofuidic）器件就是将微流控系统与光学检测相结合,实现复合功能的新型器件。根据光学检测类型和微流控通道功能的不同,光流控传感器件可开展不同类型的传感检测,可以对分析物如蛋白质、核酸、细胞等进行快速实时原位的检测。表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS）因其能给出分子的指纹特征峰,并且可以实现单分子检测而受到广泛关注。基于SERS的光流控系统不仅能够发挥SERS技术高灵敏的优势,更能发挥微流控对检测体系的控制,从而实现对化学、生物过程的实时、动态原位监测,以及对待分析物的微量、痕量检测。但是该研究领域也存在诸多急需解决的瓶颈问题:1)化学分析的定量检测不仅要求SERS基底要具有高的灵敏度,还要有好的重现性来保障信号的稳定、可靠。而基于SERS的光流控系统对SERS基底的必须在满足以上条件的基础上,进一步考虑SERS基底的构造对光学检测的影响;2)由于常见的SERS基底的衬底的材质与微流控材料的巨大差异,为光流控系统的封装带来很大的难度,漏液问题尤为严重。基于对目前该领域所存在问题的深入分析,本论文的研究将分为以下几个部分:第一章,论文绪论。首先简要介绍了拉曼光谱的原理、发展及其局限性,然后介绍了表面增强拉曼光谱（SERS）的原理和发展,表面等离激元共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）的概念和应用,SERS与SPR之间的关系,SERS基底的种类以及SERS基底与分析物之间的亲和力,最后介绍了光流控芯片,包括微流控芯片的简介,微流控芯片材料及制作方法以及基于SERS的光流控芯片的概念、分类及应用。第二章,适用于光流控系统的SERS基底的研制。使用紫外全息光刻方法在环烯烃共聚物（COC）衬底上制备具有同时满足高灵敏度、高均匀性和高通量制备等优点的SERS基底;再以COC基片为微流控通道的材料,利用计算机数字控制（CNC）雕刻机在软件的控制下,制作不同形状和功能的微流控通道;通过热封接的方法完成微流控通道层与SERS基底的键合,实现了基于SERS的光流控芯片的制备。通过该方法制作的芯片解决了微通道层与金膜之间的漏液问题,在微通道中可以实现微流体的流动。在此基础上,进一步展开了提高SERS信号通过窗片的透过率的研究。第三章,基于SERS的光流控系统的表面修饰和原位反应。为了弥补因光流控芯片构造而损失的灵敏度,在芯片内的SERS基底上原位合成聚多巴胺膜,利用多巴胺的还原性,在芯片内原位合成Ag NPs,增强了SERS基底的灵敏度。在对合成条件、基底的灵敏度和均匀性进行优化的基础上,实现了对农残污染物福美双在基于SERS的光流控芯片内的定量检测。第四章,基于SERS的光流控系统的抗原-抗体特异性检测。针对前列腺癌生物标志物前列腺特异性抗原（PSA）的SERS检测,设计了适用于免疫分析的微阵列芯片。通过合成内嵌入4-MBA分子的金银核壳结构并修饰检测抗体,形成Au@4-MBA@Ag@检测抗体的SERS纳米探针,并在芯片中对金基底表面修饰捕获抗体,用于特异性捕获PSA,实现了PSA的定量检测。