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金属纳米簇(MNCs)作为一种新型的纳米材料,具有合成方法简单、光稳定性强、毒性低、化学性质活泼以及发光效率高等优点。作为一类性能优良的荧光探针,被普遍应用于化学传感、生物传感和细胞成像等方面。在本论文中,用天然丝素蛋白作为配体合成MNCs,制备出金纳米簇(AuNCs)、银纳米粒子(AgNPs)以及铜纳米簇(CuNCs),并基于荧光猝灭机制,构建了对有机物、离子和pH的传感体系。第一章:综述了金属纳米簇的光学性质、合成以及应用方面的研究进展。在此基础上,提出了本论文的设计思路。第二章:利用简单绿色的“一锅法”合成路线制备出水溶性的发荧光的SF@AuNCs,该荧光探针可以快速、高选择性和高灵敏度地检测戊二醛(GA)。GA能有效地猝灭AuNCs的荧光,但是其他有机物对AuNCs的荧光却没有明显的影响。相关的机理在实验过程中被详细地研究探讨。此外,合成的该荧光探针能够应用于检测实际水样中的GA,并且可以构建良好的传感研究平台。第三章:以天然丝素蛋白(SF)为模板,通过简单的一步合成法制备水溶性银纳米粒子(SF@AgNPs)。合成方法简单温和,且合成过程中不需要添加额外的还原剂,合成的纳米粒子呈现出良好的光稳定性。基于荧光猝灭机制,SF@AgNPs可以快速、高选择性的检测生物硫醇如半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)。而基于荧光“开-关-开”机理,可以选择性的检测焦磷酸阴离子(PPi)。在检测PPi时,先将SF@AgNPs溶液中加入Cu2+,使其荧光猝灭,再往SF@AgNPs/Cu2+混合溶液中加入PPi,使其荧光恢复。在加入生物硫醇时,SF@AgNPs的荧光猝灭,这可能是由于巯基和银之间的亲和作用所致。基于SF@AgNPs的荧光分析可以应用于人体尿样中PPi和生物硫醇的测定。第四章:以丝素蛋白(SF)做保护剂,合成了均匀分散的SF@CuNCs。制备的SF@CuNCs于326 nm的激发波长下呈蓝色荧光,且在420 nm处出现一个强的荧光发射峰。基于SF@CuNCs对pH的敏感响应,利用pH明显地增强CuNCs的荧光,构建了可逆pH传感体系。同时,CuNCs的荧光强度在pH值(6.08-10.05)内呈现良好的线性关系,且与pH 6.08时的荧光强度相比,在高pH值(10.05)条件下荧光强度增加了大约8倍。此外,在其它不同的缓冲溶液中,SF@CuNCs的荧光强度也会随着pH值的增加呈现不断上升的趋势,并且在一定的pH值范围内呈现良好的线性关系。合成的该荧光探针能够应用于检测实际水样的pH,拓宽了金属纳米簇的应用。第五章:对本论文中金属纳米簇(MNCs)作为荧光探针,在应用方面的研究结果做了总结,并对后续工作进行了展望。