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荧光探针具有灵敏度高、选择性好、简单易行、成本低等优势,被广泛地应用于生物医学领域的研究。量子点(QDs)具有众多独特的光物理特性,如宽谱带吸收、窄谱带发射、发射峰连续可调以及优良的抗光漂白性。因此,量子点荧光探针的设计及其在生物医学领域中的应用成为近年来研究的热点。金属离子特别是重金属离子与生态环境和人体健康密切相关,其中Pb2+会对人体的肾脏、肝脏、中枢神经系统和心血管系统产生损伤,对儿童智力的影响尤为显著。本论文以适配体-磷化铟/硫化锌量子点@氧化石墨烯(aptamer-InP/ZnS@GO)荧光探针为基础,设计了单色和比率两种荧光探针,实现了对Pb2+的高灵敏检测。论文的主要研究内容如下：1.基于一锅法制备了橙色的磷化铟/硫化锌(InP/ZnS)量子点,利用反向微乳液法合成了绿色的量子点/二氧化硅(gQD/SiO2)纳米荧光材料,并通过表面改性在二氧化硅表面修饰上氨基。两种量子点均具有优异的光学性能和抗环境干扰能力,为荧光探针的设计及应用打下了良好的基础。2.利用InP/ZnS量子点作为荧光团,氧化石墨烯(GO)作为猝灭剂,适配体(ap tamer)作为识别分子,构建了一种新型的复合纳米荧光探针,实现了对Pb2+的高灵敏检测。巯基修饰的aptamer作为Pb2+的识别分子与InP/ZnS量子点通过共价键进行连接,单链的aptamer还可以通过与GO之间的π-π堆积作用拉近荧光团与猝灭剂之间的距离,两者通过纳米金属表面能量转移(NSET)作用导致量子点荧光猝灭。Aptamer与Pb2+特异性结合后,单链DNA转化为G4链体结构,量子点与GO之间的NSET效率降低,以致量子点的荧光恢复,利用荧光"off-on"的方式实现了Pb2+的定量检测,检测限可以达到10pM。3.基于aptamer-InP/ZnS@GO荧光探针体系,利用绿色的包硅量子点(gQD/SiO2)对GO进行修饰,构建了一种新型的双发射比率荧光探针,实现了对Pb2+的比率荧光检测。带正电的gQD/SiO2通过静电作用吸附在带负电的GO边缘,再与aptamer-InP/ZnS通过π-π堆积作用进行组装,构建了aptamer-InP/ZnS@GO@gQD/SiO2复合纳米荧光探针。同样的,aptamer与Pb2+特异性结合后,单链DNA转化为G4链体结构,InP/ZnS量子点与GO之间的NSET效率降低,量子点荧光逐渐增强,而gQD/SiO2的荧光保持不变,所以比率荧光强度I585/I525也线性增加,根据测得的比率荧光强度的变化,从而能够定量的确定不同水溶液中Pb2+的浓度。得益于比率检测的手段,该探针的可视化检测效果大大提高。