金属纳米簇荧光探针具有合成简便、独特的光学性质以及良好的生物相容性等优点,在生化分析及环境分析等领域中应用广泛。相比于金银等贵金属纳米簇,铜纳米簇（Cu NCs）更廉价,但是Cu NCs容易发生团聚,其裸露的表面也容易被空气氧化,导致其光稳定性较差。另外,目前许多具有红色发光的Cu NCs的荧光性能较弱,量子产率较低,不利于进一步的分析应用。本文围绕解决红色发光Cu NCs的稳定性、荧光性能的调控及生物样本中目标物的分析检测灵敏度等问题,开展了以下研究工作。具体内容分为以下三部分:第一部分:谷胱甘肽（GSH）在氧化应激反应及相关疾病的研究中起着关键作用。因此,构建高灵敏、高选择性的检测GSH的方法具有重要意义。以半胱氨酸（Cys）为保护剂和还原剂,通过水热法制备了红色荧光的Cys-Cu NCs。所制得的Cu NCs显示了聚集诱导发射（AIE）性能且拥有较大的stokes位移（235 nm）。实验发现,MnO2纳米片通过内滤作用（IFE）使Cys-Cu NCs的荧光猝灭,进一步加入GSH后,MnO2纳米片被GSH还原为Mn2+,被猝灭的Cu NCs荧光得到恢复。据此,构建了一种检测GSH的超灵敏的纳米传感器,其对GSH的检测限为1.2 nM,比以往基于MnO2的荧光传感器至少灵敏5倍。并且该方法成功地应用于人血清中GSH的检测,具有较高的准确性和重现性,表明该系统在实际生物样品、疾病监测和临床诊断的GSH分析中具有潜在的可实用性。第二部分:为了进一步提高Cu NCs的荧光性能,我们采用生物相容性的聚多巴胺（PDA）包裹原位合成AIE型铜纳米团簇（PDA-Cu NCs）。得到的PDA-Cu NCs的量子产率比单一Cu NCs的高28倍。其在340 nm处激发时在580 nm处表现出最大橙色发射。光致发光激发和发射之间的stokes位移很大,超过240 nm。由于PDA的包裹,PDA-Cu NCs的存储稳定性大大提高。PDA-Cu NCs的荧光会被Fe3+离子猝灭,加入PO4^3-,由于PO4^3-和Fe3+的亲和力更强,荧光得以恢复。因此PDA-Cu NCs可以作为离子驱动的荧光开关来传感PO4^3-。该纳米探针检测PO4^3-的线性范围是0.003-70.0mM,检测限（LOD）为1.5 nm。与Cu NCs相比,PDA-Cu NCs检测PO₄^3-的灵敏性增加了25倍。此外,该荧光探针已经成功地应用于实际水样和人血清样品中PO4^3-的测定并获得了令人满意的结果。酸性磷酸酶（ACP）会水解ATP产生PO4^3-,因此基于PO4^3-的生成可以监测ACP活性。监测ACP线性范围是0.0012-25 U.L^-1,LOD为0.001 U.L^-1。第三部分:我们以曲酸（KA）作为保护剂和还原剂,水热法一锅合成了发绿色荧光的Cu NCs和无荧光的Cu-MOF。所制备的KA-Cu NCs是以非巯基化合物为配体的非常规的聚集诱导发射（AIE）性质的纳米材料,其具有良好的光稳定性、储存稳定性和高的荧光量子产率（QYs,17.6%）。基于Cu-MOF对Cu NCs的限制诱导作用使其发射增强,与单一Cu NCs作比较,Cu NCs和Cu-MOF的复合材料具有更强的稳定性和更高的QYs;另外,Cu2+可诱导Cu NCs发生AIE现象,也可以使Cu NCs的荧光增强,实现Cu NCs荧光性质的调控。基于此构建了一个简单的“turn-on”型荧光探针检测Cu2+。该纳米探针检测Cu2+的线性范围是0.01-80.0mM,检测限（LOD）为3.3 nm,并且成功地应用于人血清样品和自来水样本中Cu2+含量的测定。因此,该工作不仅成功地开发了新型非巯基修饰的AIE-Cu NCs,还通过Cu-MOFs和Cu2+实现Cu NCs的发光性能调控及灵敏的Cu2+检测,使CuNCs更具实际应用潜力。