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为满足对环境污染准确检测和生命健康的精确分析,纳米传感器领域的研究正受到广泛关注。基于纳米敏感材料和新型传感技术构筑的纳米传感器在环境检测、生物检测、临床诊断和食品安全等领域有着广阔的应用前景。发展纳米材料的制备方法,开发新的纳米传感技术,有着重要的理论价值及现实意义。本论文基于以上研究背景,以功能性金纳米簇(Au NCs)、碳量子点(CDots)、金属-有机骨架化合物(MOFs)为研究主体,围绕材料做了一系列环境、生物检测的应用研究。1.设计并制备了一种高灵敏检测多巴胺(DA)的比率荧光探针,该探针利用CDots与Au NCs间的共价键作用组装而成。传感设计基于以下事实:通过共价键连接的CDots和Au NCs产生FRET(fluorescence resonance energy transfer)作用,由于DA与Au NCs间的高亲和性相互作用,可以猝灭Au NCs的荧光,形成响应信号。由于Au NCs的猝灭终止了FRET效应,使得CDots的信号恢复,作为参比信号。据此构建的检测DA的比率荧光探针检测灵敏度高,并成功应用于血清样品中的DA检测,检测限为2.9 n M。2.设计并制备了一种高灵敏的Cu2+和Pb2+双检测比率荧光探针,该探针通过表面带正电的碳点(NCDots)与表面带负电的金簇(Au NCs)由静电组装而成。传感设计方案来自以下理论:Pb2+通过聚集诱导发光(AIE)效应有效增强Au NCs荧光,Cu2+通过能量转移效应猝灭Au NCs的荧光。再通过NCDots对目标物的不同响应,形成参比。达到对Cu2+和Pb2+进行可视化检测的目的。该探针具有制备简单、灵敏度高且检测可视化的特点,对Cu2+和Pb2+的检测限分别为0.15μM和0.5μM。3.由于双酚A(BPA)的低剂量高危害,对发展痕量BPA的高灵敏检测方法提出了强烈要求。本工作利用瓦锡骨架结构化合物(MIL101)通过π-π堆积作用吸附FAM-DNA适配体,通过光致电子转移(PET)机理猝灭FAM荧光(off),再通过BPA对FAM-DNA适配体的变构效应使荧光恢复(on),构建了一种off-on策略的BPA荧光探针。该探针具有成本低灵敏度高的特点,并成功应用于实际水样中的BPA检测,检测限为2.2 n M。4.本工作在附载了碳点的类沸石咪唑酯骨架化合物表面,原位修饰金纳米颗粒的形成纳米复合材料CDots@ZIF-8/Au NPs,用于电致化学发光(ECL)监测细胞凋亡。Caspase-3是一种控制细胞凋亡的半胱氨酸蛋白水解酶,它能特异性识别剪切DEVD(Asp-Glu-Val-Asp)氨基序列的多肽,是重要的细胞凋亡标志物。通过层层自组装的方式将CDots@ZIF-8/Au NPs修饰于金电极基底上,通过Caspase-3对肽段的切剪带来的ECL信号响应,监测人类慢性白血病细胞凋亡。