金纳米簇（AuNCs）由几个至上百个金原子组成。由于AuNCs的尺寸大小与电子的费米波长相近，导致其具有离散的电子态和荧光发光等类似分子的性质；并且因其超小的尺寸，良好的生物相容性和卓越的光学稳定性等性质，故在纳米技术领域展现了良好的应用前景。本论文采用牛血清白蛋白（BSA）作为分子模板合成了含25个金原子的水溶性AuNCs，探索其荧光信号与生物分子和无机离子的响应相关性，创建了几种新型荧光传感器，展开其传感机理与应用性研究。（1）基于Cysteine（Cys）分子修饰AuNCs引起其表面缺陷减小与荧光信号增强的现象，建立了高灵敏AuNCs荧光法测定痕量Cys的新方法。该方法线性范围(2.0-800.0nmol mL^-1)宽、灵敏度高(检出限（LD）为1.2nmol mL^-1)、选择性好，用于实际样品中Cys含量的测定，其结果与电化学生物传感相吻合。同时，用红外光谱（FTIR）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）表征了AuNCs和AuNCs-Cys的结构，讨论了AuNCs荧光法测定Cys的反应机理，促进了AuNCs在生物科学领域的发展。（2）研究发现Cu²⁺可与BSA-AuNCs中BSA链上的甘氨酸络合生成Cu²⁺-BSA-AuNCs络合物而导致体系的荧光猝灭；而焦磷酸根(P₂O₇^4-, PPi)能使BSA-AuNCs荧光恢复。据此独特的现象，我们设计了一种测定PPi的新型BSA-AuNCs-Cu²⁺荧光传感器。该传感器线性范围宽（0.16-78.1μM）、灵敏度高（LD为0.083μM），用于铜电镀废水中PPi的测定，其结果与可见吸收光度法相吻合。同时探讨了BSA-AuNCs-Cu²⁺荧光传感测定PPi含量的机理。（3）基于S^2-与AuNCs表面的Au+作用生成的Au₂S沉淀导致体系荧光剧烈猝灭现象，设计了一种新型AuNCs荧光传感测定S^2-的新方法。所提出的传感器能在大多数高浓度的阴离子场合下高选择性、灵敏（检出限0.029μM）地测定水样中S^2-含量，与电化学法测得的结果一致，显示了其环境友好、简便、快速响应、实用等特性。同时，用HRTEM检测了AuNCs外观形态的变化，讨论了测定S^2-的传感机理。