石油作为现代工业的“血液”,在工业生产、交通运输等各个方面起着重要作用。然而,随之而来的石油污染也不容忽视,其中石油废水中的重金属离子污染就是危害较大的一种。石油中的重金属离子随着废水排出散布于环境中,在动植物体内积聚,通过食物链进入人体,直接或者间接引发各种慢性疾病,危害人体健康。而慢性疾病具有初期不易被人察觉,后期不易治疗,治疗费用大的特点,因此慢性疾病的早期快速检查十分重要。所以,本文为防治石油废水中重金属离子污染引起的人类慢性疾病、为快速诊断和治疗重金属离子引起的慢性疾病,开展了石油废水中的重金属离子的快速检测研究,和重金属离子引起的慢性疾病新的医疗检测技术方法的研究。具体工作开展如下:首先,采用创新性实验合成了特异性识别重金属离子Pb²⁺和Cd²⁺的金属纳米簇,并将其与微流控芯片结合,利用荧光分析仪,研究了对石油废水中重金属离子Pb²⁺和Cd²⁺的高通量、快速、方便的检测。实验内容包括:采用“一步共混法”技术合成了作为Pb²⁺、Cd²⁺的可视化检测探针的谷胱甘肽金纳米簇（GSH-AuNCs）和半胱氨酸-谷胱甘肽金纳米簇（Cys-GSH-AuNCs）;同时,开发设计了高通量快速检测Pb²⁺、Cd²⁺的微流控检测芯片,以配合Pb²⁺、Cd²⁺的特异性、高灵敏度检测;最后,采用实地采集的石油废水对上述实验和设计研究进行了验证实验。实验结果显示GSH-AuNCs对Pb²⁺的检测范围在5μM-60μM,对Cd²⁺的检测范围在5μM-30μM。并实地采集石油废水对金属纳米簇进行性能验证微流控芯片设计合理,能实现对石油废水中重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺的高通量快速检测。其次,针对石油废水中的Pb²⁺能直接或间接引发人体血管的血栓病变,研究利用超声造影剂对血栓的靶向病灶显影特性,开发一种新型检测血栓的医疗检测方法。实验组分选用具有良好生物相容性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly（lactic-co-glycolic acid）,PLGA）为微球载体材料,包裹相变的液态氟碳,负载可以形成磁性靶向的超顺磁性氧化铁（γ-Fe₂O₃）和多位点结合的精氨酸（arginine,R）-甘氨酸（glycine,G）-天冬氨酸（aspatic acid,D）,RGD),采用双乳化法制备相变RGD-γ-Fe₂O₃-PLGA靶向超声微球,对制备的微球分别用扫描电子显微镜、透射电子显微镜进行形貌、粒径等表征,并进行聚焦超声显影检测实验、生物相容性和体外靶向检测实验的研究。实验结果显示:制备相变RGD-γ-Fe₂O₃-PLGA靶向超声微球的粒径约为396.7 nm,微球尺寸均匀、分散性好,有利于微球穿过血管进入靶向细胞;微球能够超声相变和热致相变,相变显影最优参数是在连续超声模式1.5 w 7 min时,或温度55℃水浴6 min时;细胞毒性检测（Cell Counting Kit-8,CCK-8）实验证明,微球具有良好的生物相容性;激光共聚焦显微镜证明微球细胞靶向效果满足检测要求。研究制备的相变RGD-γ-Fe₂O₃-PLGA靶向超声微球具有良好的造影效果和靶向血栓病灶的特性,具有实现对血栓的靶向病灶造影的潜力,为血栓的早期无创检测提供一个新的检测技术方法。最后,针对石油废水中的Cd²⁺致肾损伤形成慢性肾病,以肾脏疾病诊断重要判断信息尿沉渣的快速、准确的检测为目标,采用改进的自动染色系统和采用人工智能（AI）识别技术,开展全自动尿沉渣分析仪智能训练实验工作。实验结果证明,改进的全自动尿沉渣分析仪的细胞识别率、精确度都有明显的提高,尿沉渣细胞种类和形态能在一定程度上反映肾脏疾病的病理变化。综上所述,本论文针对石油废水中诱发慢性疾病的重金属离子,进行了主要重金属离子Pb²⁺和Cd²⁺的高通量、快速检测技术的应用研究;针对重金属Pb²⁺诱发的血栓性疾病的检测,进行了制备相变靶向超声微球快速检测的研究;针对重金属Cd²⁺诱发的肾脏疾病检测,进行了采用AI技术改进全自动尿沉渣分析仪快速检测的研究。这些快速检测技术的应用研究,不仅对石油废水中重金属离子诱发的慢性疾病的防治有重要意义,而且为慢性疾病的早期快速检测提供了新的思路和途径,并为其它重金属离子和慢性疾病的快速检测提供了实验及应用参考。研究成果具有十分良好的应用前景。