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本文应用HR-TEM、AFM、Zeta-电位分析仪、XPS、IR、EDX、荧光光谱、紫外光谱、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、荧光ELISA等多种表征工具分析了荧光纳米粒子制备和修饰过程中的特征,优化了荧光二氧化硅纳米颗粒的制备工艺、探索了荧光二氧化硅纳米颗粒在蛋白识别、细胞成像、小分子药物标记及肉类来源等生物检测领域的应用。通过分析微乳液的稳定性、水与表面活性剂摩尔比（W0）、最佳染料量和反应时间对粒子粒径及荧光强度的影响,优化了荧光二氧化硅纳米颗粒的制备条件。结果表明:微乳液稳定24小时较稳定30分钟所得的粒子荧光强度大,颗粒粒径均匀,没有聚集现象; W0越大,颗粒粒径越小,当W0是10:1时,颗粒粒径是50nm左右,而W0是40:1时,难以得到良好分散的纳米颗粒;加入TEOS和氨水后的12小时之内是颗粒逐渐形成的时间,期间颗粒从无到有,12小时后颗粒几乎完全形成,粒径基本均匀,反应超过24小时后,颗粒没有显著变化;对于颗粒粒径是50nm左右的粒子,最佳颗粒浓度在1.0 mg/ml,其中包裹联吡啶钌染料的最佳量是2μmol。确定了荧光二氧化硅纳米颗粒的表面氨基修饰和抗体连接的最优条件。修饰氨基时加入氨基前驱物APTS（ APTS与TEOS的用量比是1:1）的最佳时间是在加入TEOS和氨水12小时后,此时既能保持颗粒的良好表面修饰,又能维持颗粒的较小粒径。氨基修饰后,因为氨基间氢键的形成以及表面电位的中性化,致使颗粒严重聚集,通过调整体系的pH值,可以改善颗粒的分散性,而纳米粒子在连接抗体后,颗粒恢复单分散性。荧光二氧化硅纳米颗粒与鼠尾草酸的成功连接表明,荧光二氧化硅纳米颗粒可以作为药物代谢分析的辅助材料。比较了应用戊二醛作交联剂把抗体修饰在颗粒表面以及用高碘酸钠氧化抗体然后修饰到颗粒表面的方法。结果表明,高碘酸钠法制备的纳米粒子特异性好、稳定性强。首次利用氨基修饰的荧光二氧化硅纳米颗粒（NH2-FSNPs）识别脐血来源的间充质干细胞（MSCs）胞膜抗原蛋白CD44和胞浆蛋白黏着斑激酶（FAK）。细胞成像分析结果表明,荧光二氧化硅纳米颗粒可以用于细胞特定蛋白的标记。论文还建立了应用荧光二氧化硅纳米颗粒检测肉制品中肉类来源的方法。结果表明,该法稳定性好、样品处理简单、特异性好、检测灵敏度高,避免了PCR法样品处理复杂、容易交叉污染的缺点。