碳点是一种“零维”碳基纳米材料,荧光性能是其固有属性。碳点在水溶性和低毒性等方面均表现优异,且合成原料简单易得,在细胞成像、分析检测和药物递送等多个领域得到大量运用。生物活性分子例如酶、氨基酸在维持人体正常生理机能方面至关重要,碳点材料的兴起为实现生物活性分子简单高效的检测提供了新的选择。在本课题中,将原位形成碳点或碳点与化学物质之间相互作用引起的荧光强度变化作为输出信号,用于半胱氨酸、α-葡萄糖苷酶、β-半乳糖苷酶和大肠杆菌的检测。1.以间氨基苯酚和乙二胺为原料,在40℃水浴条件下合成了黄绿色荧光碳点,荧光量子产率为50.11%。碳点的碳颗粒尺寸和类型、官能团种类、表面元素组成、荧光性质等,经透射电镜、X-射线晶体衍射、红外光谱、光电子能谱和荧光光谱等进行表征。Hela细胞CCK-8实验表明该碳点具有较低的细胞毒性。利用半胱氨酸与对硝基苯丙烯酸酯之间的亲核加成反应,生成对硝基苯酚,与该碳点发生荧光内滤效应,导致碳点的荧光发生减弱甚至猝灭,通过荧光强度的变化实现了半胱氨酸的高特异性定量检测。该碳点515 nm处的荧光强度随着半胱氨酸浓度（1μmol/L-50μmol/L）的逐渐增大呈线性变化,得到线性回归方程y=3.82x+31.66（R~2=0.990）,检测限低至0.83μmol/L。利用该方法检测出人体血清样品中半胱氨酸含量为5.16μmol/L,回收率在92.14%-99.51%之间。2.基于碳点合成条件温和及原料简单易得的特点,设计了原位形成碳点的荧光方法分别检测了α-葡萄糖苷酶和β-半乳糖苷酶的活性,该方法操作简单。形成的“荧光开启”探针荧光增强程度,其变化趋势随α-葡萄糖苷酶浓度（0.1 U/L-60 U/L）的递增呈线性变化,计算出线性回归方程为y=13.48x+5.91（R~2=0.998）,检测限低至0.07 U/L;与β-半乳糖苷酶在4 U/L-200 U/L浓度范围内线性关系良好,得到线性方程y=108.13x-1065.50（R~2=0.994）,且检测限低至3.56 U/L。同时,通过超声和高速离心从大肠杆菌细胞中提取出来的β-半乳糖苷酶,诱导荧光CDs的原位形成,实现了低浓度（10~4 CFU/m L）大肠杆菌细胞的测定。通过该方法检测出人体血清样品中β-半乳糖苷酶活性为10.33 U/L,回收率在97.58%-103.46%之间;并成功检测了尿液样品中的β-半乳糖苷酶活性。利用不同原料形成的碳点均表现出优良的荧光性能,对目标分析物有较高的灵敏度和特异性,成功作为检测氨基酸、蛋白酶和细菌荧光探针,为其在医学、环境学中的运用提供了理论基础,具有较大的应用前景。