半导体纳米晶的制备、荧光性能的研究及其在分析领域的应用引起了广大科学工作者的极大关注。半导体纳米晶作为荧光探针，其光学特性比荧光分析法中常用的有机染料分子具有明显的优越性，如激发光谱宽、谱带分布连续、发射光谱对称、半峰宽窄、发射波长可调以及光稳定性高、抗漂白能力强、荧光寿命长、荧光量子产率高等，将其应用于生物大分子的标记与分析测试，能够提高分析的灵敏度和准确性。　　 应用半导体纳米晶作为生物分析与标记材料，其表面的功能化修饰是研究的重点。目前以金属有机合成法制备纳米晶的条件比较苛刻和复杂，而水相合成法操作简单、毒性小、成本低，由于半导体纳米晶是在直接在水相中合成的，这不仅解决了半导体纳米晶的水溶性问题，而且大大提高了其稳定性，因此本文研究水相中半导体纳米晶荧光探针的合成及应用是有很大意义的。　　 在本文第一章，介绍了半导体纳米晶的基本特性，总结了制备、修饰单核和核壳纳米晶的各种方法，重点介绍了半导体纳米晶在分析中的应用与进展。　　 在本文第二章，以生物兼容性好的D-青霉胺和L-半胱氨酸为手性双修饰剂制备了新型的水溶性CdSe/D-Pen/L-Cys纳米晶，并以其作为荧光探针建立了一种简单快捷、灵敏高、选择性好的测定痕量Hg（Ⅱ）的新方法。pH值为7.5，Cd2+、HSe-、D-Pen和L-Cys摩尔比为1:0.25:2:1.2时，合成的CdSe纳米晶具有更好的发光强度和稳定性，双修饰剂进一步修复了纳米晶表面上的缺陷，并提供了功能化基团，使其特异性识别检测Hg（Ⅱ）。通过透射电子显微镜对CdSe纳米晶进行表征，显示CdSe纳米晶为球形颗粒，CdSe/D-Pen纳米晶粒径约为50 nm，CdSe/D-Pen/L-Cys纳米晶粒径约为80 nm。考察了纳米晶浓度、酸度、反应时间、温度等实验条件因素的影响，在最佳实验条件下，CdSe/D-Pen/L-Cys纳米晶的相对荧光强度与Hg（Ⅱ）的浓度成良好线性关系，其线性回归方程为：△F=708.4C+142.7（C为Hg（Ⅱ）的浓度，单位为nmol·L-1），R=0.9965，线性范围为0.16-4.8 nmol·L-1方法的检出限为40 pmol·L-1，以该方法测定不同水样中Hg（Ⅱ）的浓度，回收率为96.7％～102.5％。　　 在本文第三章，以手性化合物L-青霉胺、D-青霉胺、L-半胱氨酸组合成不同修饰剂，合成不同修饰剂修饰的CdSe纳米晶，对其发光强度及稳定性进行了系统研究和机理探讨，并以CdSe/D-Pen/L-Cys纳米晶作为荧光探针标记大肠杆菌。在最佳实验条件下，以CdSe/D-Pen纳米晶对fsDNA进行了定量测定，线性回归方程为：△F=24.3C-8.0（C为fsDNA浓度，单位为μg·mL-1），其线性范围为4.92～42.00μg·ml-1，线性相关系数R=0.9992，检出限为1.23μg·mL-1；同时，以CdSe/D-Pen/L-Cys纳米晶对yRNA进行了定量测定，当yRNA浓度范围为7.50～27.50 μg·mL-1时，其线性方程为：△F=203.0C-1505.4（C为yRNA浓度，单位为μg·mL-1），相关系数R=0.9993，检出限为0.34 μg·mL-1。该方法用于fsDNA合成样品和yRNA实际样品的测定，平均回收率分别为101.6％和101.7％。　　 在本文第四章，以带苯环的有机小分子硫化水杨酸作为修饰剂，合成了水溶性的CdSe/ZnS纳米晶。紫外吸收光谱和荧光光谱表明CdSe/ZnS纳米晶比单一的CdSe纳米晶具有更好的发光特性。从透射电子显微镜看到该纳米晶外观是独特的树枝形，其荧光强度在3个月内变化不大，比较稳定。在最佳实验条件下，将合成的CdSe/ZnS与牛血清白蛋白（BSA）作用，测得体系相对荧光强度与BSA浓度呈线性关系，线性响应范围为2.56-15.00mg·L-1，线性方程为AF=101.2C-11.3（C为BSA浓度，单位是mg·L-1），R=0.9962，检出限为0.64 mg·L-1。