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金纳米颗粒具有独特的表面等离子体共振（LSPR）,在光谱应用中表现出了优异的特性,近年来受到人们的广泛关注。尤其是以牛血清白蛋白（BSA）为保护剂合成的金纳米团簇,具有尺寸小、可以产生特定的能级分离、并在一定波长的光激发下发射出荧光等特性;金纳米棒能够产生两个不同的等离子体共振吸收,且表面等离子体共振波长可随金纳米棒的长宽比变化,从可见（550 nm）到近红外（1550 nm）连续可调。因此,金纳米团簇和金纳米棒以其独特的物理和化学性质引起了人们的广泛关注,在生物标记、光学成像、靶向药物治疗等领域得到了广泛的应用。1、以BSA为保护剂合成的金纳米簇（BSA@AuNCs）在紫外光的照射下能够发出红色的荧光（发射峰可达到650 nm）。由于Cu2+能够与BSA中的氨基酸进行螯合,因此,加入Cu2+能够将BSA@AuNCs的荧光猝灭。而焦磷酸盐（PPi）与Cu2+的结合力远大于Cu2+与BSA中氨基酸的结合力,因此当体系中有PPi存在时,PPi能够将Cu2+从BSA@AuNCs中置换出来,将BSA@AuNCs的荧光恢复。在一定浓度范围内,荧光恢复强度与PPi的浓度成正比关系。作为端粒酶扩增反应的副产物,在端粒生长过程中,PPi浓度与端粒酶活性相关,因此可以通过PPi使Cu2+-BSA@AuNCs探针的荧光恢复强度实现端粒酶活性的检测。该检测方法具有高的灵敏度和较宽的检测范围（10 nU/mL到10 fU/mL）,并且可以通过细胞成像检测宫颈癌细胞中端粒酶的活性。2、在癌症治疗方法的发展中,目前研究的热点是以成像技术为基础的关于如何高效地将药物运输到靶标位置的研究。本工作以BSA@AuNCs为靶向药物运输骨架,修饰上能够特异性识别肿瘤细胞的RGD短肽,以提高细胞内吞的效率。将癌症治疗药物阿霉素（DOX）通过二硫键的连接装载到BSA@AuNCs中,组成靶向药物输送体系—DOX/RGD-BSA@AuNCs。通过高分辨透射电镜和共聚焦激光荧光显微镜对BSA@AuNCs的物理性质和生物学特性进行了表征。在RGD的作用下,DOX/RGD-BSA@AuNCs成功进入肿瘤细胞。肿瘤细胞中过度表达的谷胱甘肽（GSH）剪切二硫键,DOX从药物输送体系中被释放出来进入细胞核,发挥药效,抑制肿瘤细胞的生长。本章中制备的DOX/RGD-BSA@AuNCs载药体系不仅可以用于药物运输,还可通过成像技术检测药物达到抑制肿瘤细胞生长的过程,在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。3、肿瘤细胞成像与治疗的结合对于生物医学研究和临床实践至关重要。因此,本章设计了一种多功能金纳米探针—DOX/RGD-DNA@AuNRs用于microRNA（mi RNA）引发的细胞成像和靶向药物治疗的监测。多功能金纳米探针是由金纳米棒通过引入RGD作为靶标识别元件,修饰羧基荧光素（FAM）的DNA自组装结构作为信号开关组装而成的。DOX能够通过物理作用嵌插到DNA中,从而固定到金纳米棒上（AuNRs）。通过RGD对肿瘤细胞的靶向识别作用,将DOX/RGD-DNA@AuNRs导入癌细胞,同时,在细胞内的miRNA的作用下,DNA自组装结构破坏,使FAM的荧光激活,同时释放DOX。这项工作提供了一个简单且作用强大的多功能金纳米探针,在癌症成像、治疗和治疗监测方面具有巨大的潜力。