纳米酶是具有类似天然酶性质的纳米材料,由于其高稳定性、易制备和优异的催化性质而引起了人们的极大的兴趣。自2007年首次报道Fe3O4纳米粒子的固有过氧化物酶活性以来,随着纳米科学和纳米技术的快速发展和人们研究的不断深入,新型纳米酶的开发和应用势不可挡。碳基纳米材料因其明确的电子和几何结构而被广泛开发用作纳米酶,碳纳米酶在生物分析、疾病诊断与治疗等生物医学领域的研究中显示出巨大的应用潜力。基于碳纳米材料的纳米酶,包括碳点、石墨烯、石墨烯量子点、碳纳米球和碳纳米管等。近年来,碳点（Carbon Dots,CDs）作为一种新型的荧光碳纳米材料,具有良好的生物相容性、优异的光稳定性和较长的斯托克斯位移,有望成为生物传感和疾病诊断治疗中的理想材料。因此,利用荧光碳点实现对疾病标志物简单、快速、灵敏、高选择性以及实时的分析检测具有重要的研究价值。同时,由于碳点sp~2杂化碳核的核壳结构中存在丰富的官能团,可展示多样的催化性能和生物学功能,在疾病的治疗中发挥重要的作用。近年来,为了获得功能更加优越的CDs,人们展开了表面功能化研究。然而,CDs的后续功能化修饰不仅不易,同时也会耗费大量的时间产生更高的成本。因此,发展一种简单的CDs合成方法,同时实现分析检测、靶向成像、疾病治疗功能具有十分重要的意义。基于此,本文以多功能CDs为主要工具,针对其在疾病诊断与治疗中的应用展开了深入研究,主要内容为以下两部分:（1）碳点作为酶促荧光开关用于监测活细胞中的β-葡萄糖苷酶及其抑制剂β-葡萄糖苷酶参与生物体的糖代谢,对维持生物体正常生理功能起着重要作用,其含量的异常变化能作为一些疾病发生的重要信号。因此,我们利用荧光CDs对β-葡萄糖苷酶及其抑制剂选择性响应建立了一种监测活细胞中的β-葡萄糖苷酶及其抑制剂的测定平台。β-葡萄糖苷酶可水解对硝基苯基-β-D-葡萄糖苷（p NPG）,释放出对硝基苯酚（p NP）。p NP通过内滤效应和电子转移的作用机制能有效猝灭CDs的荧光,而随着β-葡萄糖苷酶抑制剂浓度的增加,CDs荧光的猝灭程度逐渐降低。因此,这种特异性酶触发CDs荧光关闭/打开的模式成功地实现了对β-葡萄糖苷酶的灵敏检测,并监测了其抑制剂的效果。这一新策略被成功应用于肝癌细胞中的β-葡萄糖苷酶及其抑制剂的抑制效果的监测。结果表明,该方法灵敏度高,在疾病标志物的检测领域具有广阔的应用前景。（2）碳点作为纳米酶和多种活性氧清除剂应用于抗炎过量的活性氧（Reactive oxide species,ROS）可引起氧化应激,并且常常伴随着炎性疾病的发生,因此开发具有内在ROS清除能力的纳米新药物有望用于炎症治疗。本文报道了一种新型生物相容性优良的无金属碳纳米酶（Carbon nanozyme,C-nzyme）,因其具有丰富的官能团可作为有效的电子转运体,该C-nzyme同时具有清除H2O2能力的过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,消除O2·-的超氧化物歧化酶（SOD）活性,以及清除·OH的能力。基于此,我们采用脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）建立了活性氧异常产生的模型,进行体外监测和细胞成像,证实了该C-nzyme在生物体系中展现了优越的ROS清除能力。我们进一步在LPS诱导的小鼠肝脏炎症模型中,尾静脉注射C-nzyme,C-nzyme通过内在被动靶向小鼠肝脏组织,小鼠肝脏得到了有效保护（保护效率达到87%）,表明这种无金属C-nzyme在抗炎治疗方面有很大的效果。总之,本研究通过简单的“一步水热法”合成了一种基于CDs的多功能荧光碳纳米酶,研究了该探针在疾病标志物检测和疾病治疗中的应用。论文的创新之处体现在两个方面:一是利用荧光碳点开发了一种对β-葡萄糖苷酶及其抑制剂的灵敏检测和成像的新方法;二是发现该CDs可以作为纳米酶,具有内在的ROS清除能力,可被动靶向并累积到炎症肝脏组织,在炎症性肝病小鼠模型中可以发挥良好的治疗效果。