生命体中蛋白质以及酶活性活动信息的研究对生物医学以及临床诊断和治疗有着非常巨大的意义。随着科学领域的不断发展，生物传感器因其灵敏度高、选择性好、分析时间短、检测成本低等特点，极大地推动了医学临床诊断和药物筛选的发展。其中，光学检测技术具有操作简便、无需分离、可以实现原位和实时活体测定等优点，在建立生物传感器方面正被越来越多的研究者所关注。此外，纳米材料的发展为构建用于各种分析对象的生物传感技术提供了全新的设计思路和平台。基于我们纳米材料发展了一系列以蛋白质和酶活性为检测对象的高灵敏性高选择性的生物传感技术，相比于传统的技术，本论文所建立的检测方法灵敏度高、操作简便、分析成本低廉。同时还初步验证了这些方法的实用性。具体内容如下：在第2章中，近年来，纳米金在酶检测中的应用得到了飞速发展，其突出的优点是灵敏度高、特异性强、小型化、生物兼容性好。小的标记尺寸、生物偶联化学以及无机纳米粒子的非乎寻常的光学和电学特性。使得此项技术已经成为酶活性检测的独特工具。基于此，我们提出了一种新颖的纳米金颗粒自组装均相比色传感方法用于检测磷酸肌醇激酶的活性。本章中，我们选择磷酸肌醇3-激酶（PI3K）作为模型系统，设计了一种磷脂膜修饰的AuNPs作为生物传感器用来比色测定磷酸肌醇酶的活性。PI3K是最常见的可以可逆地调节癌症突变蛋白中磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸肌醇（PtdIns(3,4,5)P3）水平的磷酸肌醇修饰酶，它的研究已经引起了人们的极大兴趣。而我们设计的方法依赖于磷脂酰肌醇信号传导，通过它们的修饰酶的首部基团结合于普列克底物蛋白同源性细胞膜蛋白的胞质结构域（PH）实现。在靶标磷酸肌醇的修饰存在下，磷脂膜修饰的纳米金颗粒可以与磷脂酰肌醇结合蛋白的PH结构域修饰的金纳米颗粒自组装形成交联的聚合物，由于金纳米颗粒的表面等离子耦合共振效应产生颜色的变化，从而实现对PI3K的检测。因此，该新型的生物传感器切实的提供了一个响度高通量，灵敏、快速、方便的比色法检测磷酸酶。在第3章中，不同的氨基酸侧链或者肽键的化学修饰，对生物体内蛋白水平的变化的功能调控，称作蛋白质转录后修饰（PTMs）。由于PTMs功能蛋白组学方面扮演着非常重要的角色因为其具有调节酶活性、蛋白质降解、定位以及等功能。激酶、磷酸酯酶、转移酶、连接酶以及蛋白酶等，其中估计有5%属于组蛋白，并且有大约超过200种是用来作修饰的,它们均可以用作调控PTM。所以说，PTM酶活性的识别和定量对于细胞调控机制的研究、诊断学的发展以及疾病的治疗来说都是急需解决的问题。就目前的研究水平以及技术来说，传统的PTM酶分析技术主要是依靠一些特殊试剂，包括修饰位点的结合域、抗体、活性探针、共基质标记等。这些方法或者操作困难或者消耗巨大，所以发展一个高灵敏度、可自由标记、简单快捷并能实时监测PTM酶的方法是对于分析工作者来说都是一个急需解决的问题。本章中，我们选择了去组蛋白乙酰化酶HDAC1这种与细胞周期调控，细胞增殖和癌症发展紧密相连的酶作为模型系统，报道了一个快速的，简单的，以多肽为模板直接快速合成高产率荧光AuNCs的方法，并且研究了HDAC1酶的翻译后修饰对AuNCs的光化学特性的影响。我们发现生物多肽修饰的AuNCs这种纳米材料不仅可以保持底物肽的活性，且当底物肽与酶发生反应后，会造成AuNCs荧光猝灭现象。这种无标记荧光信号的淬灭方法可以直接、灵敏、实时的测定酶的活性。在第4章中，蛋白酶在相关疾病的临床诊断中起着至关重要的作用，约2％的人基因编码的蛋白酶，它们参与各种生物学过程，如发育，免疫，血液凝固，和伤口愈合。蛋白酶活性水平与许多病理状况，包括癌症，关节炎，神经变性疾病，肺部疾病，以及心血管疾病相关。所以灵敏，特异，方便检测蛋白酶活性为蛋白酶相关的疾病和高通量筛选潜在的药物提供了可能性。因此，我们发展了一种新型的无标记的荧光生物传感器平台--多肽模板化金纳米簇（AuNCs）用于蛋白酶活性的检测。我们使用弹性蛋白酶作为模型，检测其活性，此种方法被证实简单快捷，并具有高的灵敏度，特异性。