有机染料和某些半导体纳米材料由于光漂白现象严重及潜在的生物毒性,在生物化学应用方面受到了一定程度的限制。作为一种新型的荧光纳米材料,硅量子点却表现出优异的光学稳定性、生物相相容性、水溶性等特性,受到了研究者的广泛关注。尽管目前已经存在一些成熟的制备硅量子点的方法,考虑到实验条件的限制和实际应用中的方便可行,开展操作方便、条件温合、水溶性好、发射波长可调的硅量子点制备方法研究,仍然是十分重要的。此外,荧光分析作为一种常用的方法,在生物医学检测方面发挥着重要的作用;利用硅量子点优良的物理化学性质,并使其在荧光检测方面更好地发挥独特优势,实现目标物的灵敏、准确分析,是作者关注的一个重要方面。本论文作者研究了硅量子点的制备、修饰,并构建不同的荧光传感探针,成功应用于生物小分子如吡啶二羧酸和多巴胺的荧光检测,主要研究内容如下:(1)采用两步法制备了镧系铽离子修饰的荧光硅量子点,并将其成功应用于炭疽杆菌生物标记物(即2,6-吡啶二羧酸)的比率荧光检测。在这个检测体系中,硅量子点作为一个参比荧光团,在吡啶二羧酸加入前后保持稳定的荧光强度;而修饰上的铽离子作为一个信号基团,引入吡啶二羧酸后,铽与之产生较强的结合作用,发射出强烈的绿色铽离子特征荧光。这种传感体系相比于单一荧光信号的分析体系,有效避免了环境和仪器因素引起的误差,提高了吡啶二羧酸的检测准确度。此外,该荧光探针水溶性好,检测过程可在水相中进行,检测灵敏度较高、选择性好,检出限为24 nM。(2)以多巴胺为还原剂,以含有不同氨基数目的硅前体分子为硅源,室温条件下水相合成硅量子点,并对合成产物的性质进行了分析讨论。该合成方法简单经济、无严格的实验条件限制,符合绿色化学的要求,为硅量子点的简便合成提供了新的方向和思路。另外,基于这种室温合成硅量子点的过程,我们构建了一种简单、灵敏、直接检测多巴胺的新方法。实验中,以少量的(3-氨丙基)三甲氧基硅烷为响应底物,与不同浓度的多巴胺直接作用产生荧光信号,同时通过辣根过氧化物酶的加入,提高两者相互作用所产生的荧光信号强度,实现了选择性好、快速有效的多巴胺荧光检测,检出限为2.9 nM。