实验目的：　　应用简单易行的方法构建一种用于细胞内氧化还原稳态动态监测、可调节的荧光生物传感器，并探究其是否对生物体内主要氧化剂和还原剂具有良好的响应性、灵敏性、选择性，确定其是否具有良好的荧光可切换性。此外，基于其在细胞内的作用，探究其进入细胞的能力、生物相容性及在细胞内成像能力，实现氧化还原稳态荧光生物传感器的成功构建。　　实验方法：　　应用简单的固相反应法制备分散性良好的 g-C3N4纳米点，通过探针超声作用制备铁原子掺杂的g-C3N4纳米点。采用透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)等表征手段，确定合成材料的粒径大小，判断其进入细胞的可行性。进一步通过X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)等表征手段分析制备的氧化还原稳态荧光传感器的元素组成和化学键的构成，确定其是否成功合成。通过紫外-可见分光光度计法(UV-vis)和荧光分光光度计法探究传感器的紫外吸收、荧光光谱等光学性质，并找到最佳荧光激发和发射波长及最适宜的 pH环境。在最佳条件下，探究该生物传感器对生物体内主要氧化剂和还原剂的响应性，根据13次空白实验和信噪比计算检测限。最后，通过CCK-8实验探究氧化还原稳态荧光生物传感器(g-C3N4-Fe2+/Fe3+)的生物相容性，并在激光共聚焦荧光显微镜下观察该荧光生物传感器在细胞内的荧光成像能力。　　实验结果：　　我们成功合成了g-C3N4纳米点和荧光生物传感器g-C3N4-Fe2+/Fe3+。TEM和AFM结果显示，制备的g-C3N4纳米点颗粒大致均匀，粒径大约为50 nm。AFM结果表明，这些纳米点厚度约为0.6 nm，而g-C3N4的层间距大约为0.3 nm，说明制备的 g-C3N4 纳米点厚度为 2 个 C-N 层厚度。对于生物传感器(g-C3N4-Fe2+/Fe3+)，XPS和FT-IR表征结果显示，铁原子成功掺杂到g-C3N4的结构中，并且可能以Fe-N键的形式存在。从UV-vis和荧光结果得知，g-C3N4纳米点具有良好的光学性能，其紫外吸收光谱在300-400 nm的范围内，最佳荧光激发和发射波长分别为370 nm和448 nm。实验中，我们以最合适的pH值6.5作为反应进行的 pH 环境。在上述条件下，制备的氧化还原荧光生物传感器(g-C3N4-Fe2+/Fe3+)对生物体内主要氧化剂和还原剂具有良好的响应性，检测限可以达到纳摩尔级。此外，生物体内其他生物分子、离子和电解质对探针的响应性几乎没有影响。最后，细胞毒性 CCK-8 实验结果显示，制备的氧化还原荧光传感器(g-C3N4-Fe2+/Fe3+)对ARPE-19和OCM-1细胞均具有很好的生物相容性。激光共聚焦荧光显微结果表明荧光传感器(g-C3N4-Fe2+/Fe3+)能进入细胞并具有良好的细胞成像作用。　　实验结论：　　本研究中我们设计合成的纳米荧光生物传感器不仅具有成本低、尺寸小、使用简单方便、光学性能好和生物相容性好等特点，而且能够实现细胞内氧化还原状态的高灵敏监测。此外，由于 g-C3N4纳米点有作为药物载体的优点和前景，本研究中制备的可切换的荧光生物传感器g-C3N4-Fe2+/Fe3+为疾病的定位、诊断、治疗和靶向用药提供了新的依据和技术。