近些年来荧光纳米材料发展迅速,特别是具有独特荧光性质和实用性的金属纳米簇引起了科研人员的研究兴趣。金属纳米簇（Noble metal naonoclusters,NMCs）作为一种尺寸处于纳米粒子和块状金属之间的纳米材料,具有独特的光学性质和空间结构,是荧光纳米材料领域重要的研究和发展对象。相较于传统的荧光染料和量子点,其具有斯托克斯位移较大、荧光稳定、低毒性和生物相容性好等优势,已经被用作生物成像探针、半导体材料、催化剂和传感探针等。因此,探究更为简单快速、绿色环保的合成方法来制备具有优异荧光性能的金属纳米簇,并拓宽其应用领域仍具有重要的意义。本文分别以酪蛋白和脱氧核糖核酸（DNA）这些常见的生物分子为模板,成功制备了荧光性能良好的金属纳米簇,并分别探究了传感的作用途径和在肿瘤标志物检测方面的应用,具体的研究内容为:（1）酪蛋白稳定的金纳米簇的制备及其传感途径探究为了系统地探索金属纳米簇的多途径作用机制,拓展其在分析领域的应用,本实验首先以酪蛋白（Casein）为配体保护剂,使用模板法成功制备了稳定的金纳米簇,该酪蛋白金纳米簇（AuNCs@casein）在紫外灯下呈现红色荧光,荧光光谱显示在600 nm处有荧光发射峰,荧光量子产率达2.1%,通过高分辨率透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外分光光度计及X射线光电子能谱等仪器方法对所合成的金纳米簇进行系统的表征,实验结果证明该纳米簇分散性良好,水合粒径在3-8 nm范围内,主要由C、N和O三种元素组成,并具有羟基、氨基等官能团。随后,以硫脲,菠萝蛋白酶和氨基化的氧化石墨烯（GO-NH₂）为代表,探索了AuNCs@casein与三者分别作用的不同途径。具体而言,硫脲可以与AuNCs@casein的金属核之间形成的Au-S键而实现荧光猝灭;菠萝蛋白酶会水解AuNCs@casein的外部模板,使AuNCs的结构被破坏,从而引起荧光强度明显降低;而引入GO-NH₂作为能量受体,则导致AuNCs@casein与其发生能量转移,引起AuNCs的荧光变化。随后通过实验证明所设计的三种作用途径在金属纳米簇的分析传感领域具有实用性。总体而言,本研究成功合成了一种荧光性能优异的AuNCs@casein,并研究了引起AuNCs@casein荧光变化的三种不同作用途径,可为其他类型的金属纳米簇建立分析传感策略提供更多的思路。（2）DNA为模板制备的三种金属纳米簇与氧化石墨烯结合测定MUC 1、CEA和CA 125肿瘤标志物的早期检测对癌症的诊断、治疗及预防都具有重要价值,故针对肿瘤标志物建立准确的检测方法具有重要的临床价值和实际意义。因此本实验设计了以下方案,以肿瘤标志物相应核酸适配体设计DNA序列,并以此为模板合成功能化的银纳米簇或金/银纳米簇（DNA-AgNCs和DNA-Ag/AuNCs）,因此该DNA模板具有能特异性识别相应肿瘤标志物的能力。随后,通过引入猝灭剂氧化石墨烯（GO）,与单链DNA包裹的AgNCs或Ag/AuNCs发生π-π堆积作用,导致金属纳米簇荧光猝灭。当肿瘤标志物存在时,其与相应适配体之间相互识别、结合,使AgNCs或Ag/AuNCs从GO表面解吸附下来,切断纳米簇与石墨烯之间的能量转移,实现其荧光的恢复,该过程中纳米簇荧光“on-off-on”的变化可用于建立相关肿瘤标志物的分析方法。本实验以包含粘蛋白1（MUC 1）、癌胚抗原（CEA）或糖类抗原125（CA 125）核酸适配体的单链DNA为模板,分别制备了三种不同的金属纳米簇,在紫外灯下分别呈现绿色、黄色和红色荧光,均具有良好的分散性。随后,基于AgNCs或Ag/AuNCs与GO结合的思路,分别建立了针对MUC 1、CEA和CA125的检测方法,该方法具有准确、快速且特异性高的优势。其中MUC1的线性检测范围为1.33-200 ng/mL,检测限（3σ）为1.08 ng/mL;CEA和CA 125的线性检测范围分别为6.7 ng/mL-13.3μg/mL和2 ng/mL-6.7μg/mL,检测限（3σ）为3.18 ng/mL和1.26 ng/mL。此外,我们将该方法应用于血清样品中肿瘤标志物的加标回收实验,得到了令人满意的结果,表明此方法检测MUC 1、CEA和CA 125的可行性。综上所述,该策略设计了一种单一分析模式实现多个目标物的识别检测,为其他肿瘤标志物的检测提供了新的方法,为拓展纳米簇的应用范围提供了新的思路。以上的实验对金属纳米簇的合成方法进行了研究,拓展了模板选择范围,同时利用各种表征手段深入、全面解析了所合成的金属纳米簇。随后依据探究的纳米簇不同作用途径,建立了针对多种肿瘤标志物的分析检测方法,对于进一步拓宽金属纳米簇的应用领域具有一定的参考价值。