生物体内一些分子的磷酸功能化对各种生命过程有着重要意义,与其相关的研究一直是科学领域焦点之一。本论文中我们利用共振拉曼散射和表面增强拉曼散射光谱方法对生物体内两种磷酸化途径功能化的生物小分子及蛋白质进行了拉曼光谱研究,包括黄素分子在纳米材料上的吸附性质、黄素蛋白的酶活性检测、巯基氧化酶的还原电位及其确认细节黄素结合域的作用、磷NK cell biology酸化蛋白质的检测,对磷酸功能化生物分子相关的生物传感器开发、疾病诊断和治疗有着一定指导作用。取得的主要研究成果如下:1.对黄素分子进行了表面增强拉曼散射光谱表征,利用密度泛函理论进行了详细归属;通过理论模型探究了黄素分子在银纳米粒子上的吸附方式;通过信号分子取代实验确定了黄素分子各基团吸附能力的强弱;研究了黄素分子在银纳米粒子上的适宜酸碱度范围和可被检测到的浓度范围。2.用共振拉曼散射光谱得到了细胞色素c氧化还原状态浓度占比的线性关系,并基于此原理分别对葡萄糖氧化酶的酶活性和葡萄糖浓度实ATM/ATR抑制剂现了一定线性范围内的定量检测。3.利用SDS-PAGE方法对巯基氧化酶Erv1的柔性区域二硫键的还原电位进行了重新评估,得到了热力学上更有利的结果;制备了磁性二氧化钛纳米材料,利用拉曼光谱探究了Erv1黄素辅酶结合域的重要作用。4.制备了一种金属离子介导的SERS纳米芯片,用于捕获并识别磷酸化氨基酸,借助密度泛函理论计算解析磷酸化氨基酸的本征拉曼振动信息,以此为基准,进一步表征了不同磷酸化位点的多肽。最终实现了对单位点磷酸化蛋白的非免疫特异性的定性识别。