DNA、金属纳米粒子、光子晶体多级表面增强结构的自组装与应用

荧光、拉曼技术作为重要的现代光谱技术，目前已经在疾病检测，环境监测和食品安全等方面得到广泛应用。进一步提高荧光、拉曼等光学检测信号的灵敏度，提高其稳定性、可靠性是满足不断增长的高灵敏检测的迫切需要。本研究将通过自组装制备大面积无裂纹高品质光子晶体，利用 DNA 高效的组装定位能力，将金属纳米粒子可控组装在纳米尺度的光子晶体腔内。通过多级多组分组装构筑具有多级表面增强结构,利用光子晶体光放大和金属表面增强的协同作用，提高荧光、拉曼检测灵敏度，实现高效高灵敏检测。

基于纳米材料的结构设计、可控组装和性质调控等方面的深入系统研究，在多尺度层面研究材料的结构与性能的关系，通过设计合适的分子结构制备功能材料或进一步利用其构筑纳米、微米结构，可以制备不同的功能器件。从分子结构和纳、微米结构等不同尺度上研究了几类材料结构与其功能的关系，并针对其光/电特性及应用开展了研究，并且利用光子晶体和金属纳米粒子等纳米材料构筑多级光学天线，探索光与物质的相互作用，结合仿生界面，增强荧光传感器的信号强度和灵敏度，发展了其在高灵敏传感应用。