生物单分子水平探测可以揭示被大量分子系综平均而抹去的隐蔽信息，对于研究生命活动本质具有十分重要的意义。发展适用于单细胞及生物单分子检测的高灵敏度光学探针是生物传感领域迫在眉睫的任务。本项目提出一种复合结构微纳光学探针，其核心思想是利用等离子激元波增强的荧光、拉曼散射或二次谐波等信号作为光学探测信号，并结合有机/金属纳米/量子点复合结构以提高光稳定性和降低生物毒性，并最终实现高灵敏度、高光稳定性、良好生物兼容性的生物单分子活动传感。与传统探针相比，该类探针具有以下优势：（1）具有超高的光学信号强度；（2）很强的光稳定性及良好的生物兼容性；（3）可提供丰富的光谱信息。项目的主要研究内容包括复合结构微纳光学探针的设计与制备、光学增强机理的研究及生物单个大分子聚集和解离过程的传感应用三个方面。该项研究对于开辟新的生物单分子探测途径、深入了解各种生物分子在生理过程中的作用等方面具有重要意义。