本论文针对蛋白质组学研究中磷酸化蛋白质和糖基化蛋白质质谱分析所面临的高效特异性富集和检测灵敏度以及快速高效酶解等难点热点问题，将功能化纳米材料与蛋白质组分析结合起来，开展了一系列纳米材料的制备和应用研究工作，主要研究内容如下:　　 制备磷酸酯锆修饰的磁性纳米颗粒，并应用于蛋白酶解液中的磷酸化肽的选择性分离富集，结合质谱分析，应用于鼠肝蛋白的磷酸化蛋白质组分析，成功鉴定到194个非冗余的磷酸化肽段。　　 通过在高度有序介孔材料骨架中引入磷酸功能基团，合成了磷酸酯功能化的有机-无机杂化介孔材料，经上载Zr4+和Fe3+等金属离子，成功应用于β-酪蛋白中磷酸肽的选择性分离富集。　　 利用聚乙二醇聚合物刷子良好的抗非特异性吸附的能力，制备出磷酸酯钛修饰的磁性聚合物刷IMAC纳米颗粒，该IMAC纳米颗粒具备高的磷酸肽富集容量且在富集α-酪蛋白∶BSA(1:2000)的混合酶解液中展现了出众的磷酸肽富集能力，并用于复杂植物样品拟南芥的磷酸化蛋白质组学分析。　　 利用麦芽糖和聚乙二醇的双亲水性性质，制备出麦芽糖功能化修饰的磁性聚合物亲水性纳米颗粒，应用于生物样品中糖基化肽的选择性亲和富集，在复杂的人血清N-糖基化蛋白质组学的分析中，鉴定到108个糖基化蛋白质上的206个N-糖基化位点。　　 利用“点击化学”方法将胰蛋白酶固定在聚合物链修饰的磁性纳米颗粒上，制备出磁性固定化酶纳米反应器。其固定化酶反应器的生物活性和反应动力学常数(米氏常数Km、催化常数kcat)结果显示，使用“点击化学”方法固定化酶要优于传统的戊二醛交联法和EDC交联法。