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纳米粒子是指在三维尺度上至少有一维处于纳米尺度范围(1～100nm)的物质,具有独特的化学性质和物理性质,呈现出常规材料不具备的优越性,是当前科技领域的研究热点。纳米粒子在生物技术、环境检测、纳米光学、纳米电子学、医药、陶瓷、磁性材料和防护材料等诸多领域有极好的应用潜力。本文研究了纳米粒子(纳米金、碳点)在检测生物小分子如氨基酸、蛋白质和金属离子中的作用。纳米金(gold nanoparticles,AuNPs)是一种重要的纳米材料,具有独特的电学、光学性质及良好的生物亲和性,是荧光团的超强猝灭剂。碳点(Carbon Dots,CDs)是继量子点之后的新型碳质纳米材料,因其生物相容性好、毒性低的特点,特别适合生物体系分析。本文以纳米金和碳点为研究对象,主要研究内容如下：(1)本文基于荧光内滤效应,建立了一种使用纳米金高灵敏测定生物氨基酸的方法。半胱氨酸在许多生化过程中起着至关重要的作用,造血功能不足、白细胞减少及牛皮癣等疾病都和体内半胱氨酸的缺乏有关,因此半胱氨酸的高灵敏检测具有非常重要的意义。荧光素的荧光光谱与纳米金的吸收光谱部分重叠,以纳米金做为吸收体,荧光素做为发光体,构造了荧光传感体系。纳米金可以猝灭荧光素的荧光,而半胱氨酸的巯基能与纳米金形成Au-S键导致纳米金聚集及其吸光度减弱,从而使荧光素由于内滤光效应而减弱的荧光恢复。在选定的实验条件下,荧光素的荧光强度的增加值与半胱氨酸的浓度在5.0×10-8～1.0×10-6mol／L范围内呈良好的线性关系,检测限为1×10-8mol／L。(2)阿尔茨海默病(alzheimer’s disease, AD),又称老年痴呆症,是一种中枢神经退行性疾病,严重影响着老年人的身体健康和生活质量。β-淀粉样蛋白(βAmyloid,AP)是AD的病理学特征。因此Aβ的高灵敏检测对AD的早期诊断具有十分重要的意义。利用Aβ的不同聚集态对胰蛋白酶的不同作用,建立了一种监测Aβ1-42聚集过程的方法。分散态的Aβ可以使trypsin的活性保持,而纤维化的Ap (fAβ)与trypsin形成trypsin/fAβ配合物,抑制trypsin的活性。通过纳米金和Arg6体系来检测trypsin的活性,从而监测到Ap的聚集状态。(3)利用荧光碳点与硫黄素T(Thioflavin T,ThT)之间的内滤光效应测定Cu2+。细胞内的Cu2+在生理学和病理学方面起非常重要的作用,体内Cu2+浓度的变化会导致一些严重的神经变性疾病。利用荧光CDs的荧光谱与ThT的激发和发射谱存在较大重叠的性质,构建了CDs/ThT内滤光体系。ThT会吸收CDs发出的荧光从而使ThT的荧光增加,而Cu2+是一种猝灭剂可以使CDs/ThT的荧光猝灭,并且ThT的荧光强度与Cu2+的浓度呈良好的线性关系。从而确立了一种测定Cu2+的新方法,且在Cu2+测定方面有很好的应用前景。