纳米技术与化学、生物、物理和医学领域的整合，在分析和生物科学的检测和成像方法中的应用在现代科学中已经变得越来越重要。纳米材料是当今新材料研究领域中最富有活力的，是纳米科技中最活跃亦最能接近于实际应用的不可忽略的组成成分。纳米颗粒具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等常规材料不具有的性质，使得它们在宽阔的领域中具有发挥着不可小视的作用。而在众多的纳米材料中，金纳米颗粒具有的优秀的物理性能如表面等离子共振（SPR），当入射光子的频率与金属表面震荡的自由电子（即等离子）频率一致时，就会发生能量共振现象，表面等离子共振的共振频率的强弱依赖于纳米颗粒的尺寸、形貌、颗粒间的相互作用等条件。因为一旦颗粒的尺寸和形貌发生改变，颗粒表面几何形貌的变化会导致表面电场密度的迁移，进而导致电子震荡频率的改变，产生不同的吸收和散射的光学性能。利用表面等离子技术（SPR），能够定性的判断出分子之间是否发生相互作用，并且能够比较出分子之间相互作用的强弱。该项技术已经被广泛的应用到蛋白质之间、蛋白质与核酸之间、核酸之间等分子间的相互作用，它具有实时监测和不需要标记的优点。而当几个或者几百个金原子聚集形成粒径大小相当于费米波长的金纳米颗粒时，这些颗粒具有离散的电子状态和依赖于尺寸的荧光的性质，这就是金纳米颗粒的另一独特的光学性质—荧光，在传感检测方面拥有巨大的应用前景，并且已经成为了较其他纳米材料而言典型的一种体系。金纳米颗粒的这些性质不仅跟粒子的大小相关，而且与其形状密切关联，因此，如何控制金属纳米粒子的大小和形状来实现利用相关性质的目的成为目前纳米材料研究的热点。而具有荧光性质的水溶性的小粒径纳米（一般粒径小于5nm）贵金属颗粒近年来受到研究者的关注，这类荧光贵金属纳米颗粒具有优越的性质如发光连续、在紫外和可见区内可调的电子跃迁。因为这些特殊的属性，这些可发光的水溶性良好的金纳米颗粒能被用来作为探针标记、生物传感、纳米级发光的光电子来源等等。在本论文中，我们制备了表面功能化的荧光金纳米颗粒并研究它在环境监测和癌细胞中充当基因载体方面的特性，具体研究内容如下：（1）谷胱甘肽/11-巯基十一酸共修饰的荧光金颗粒的制备及其在铅离子检测方面的应用利用配体交换和刻蚀的方法合成表面具有11-巯基十一酸（MUA）和谷胱甘肽（GSH）共同修饰的发荧光的金纳米颗粒，11-巯基十一酸能与金纳米颗粒表面进行配体交换，形成配体与金属间的连接，使小粒径纳米颗粒发出强烈的绿色荧光，同时GSH能特异性的捕捉和识别游离的铅离子(Pb²⁺)，使得颗粒发生团聚而引起荧光猝灭，使该荧光金纳米颗粒能在众多的重金属离子中对铅离子(Pb²⁺)的检测表现出优良的选择性。（2）巯基胸腺嘧啶/11-巯基十一酸共修饰的荧光金颗粒的制备及其在硫离子检测方面的应用利用一锅法还原合成表面共同修饰了巯基胸腺嘧啶（TSH）和11-巯基十一酸（MUA）的荧光金纳米颗粒。11-巯基十一酸与金纳米颗粒表面形成Au（I）-S，颗粒发出荧光，巯基胸腺嘧啶（TSH）分子的结构能构建出空间效应，让目标离子（硫离子）通过其末端的杂环吸附到颗粒表面，且因该巯基分子的特殊性质，能实现当目标离子存在时，影响邻近的金纳米颗粒表面上的巯基分子的状态进而影响到整个溶液中金纳米颗粒的状态，从而表现出对硫离子的高灵敏度、高选择的研究。（3）聚乙烯亚胺包裹的金颗粒的研究制备与其在转染方面的应用将聚乙烯亚胺（PEI）包裹修饰有巯基丙酸（MPA）的水溶性良好的荧光金纳米颗粒与红色荧光蛋白基因（RFP）混合，与宫颈癌细胞（Hela）和胚胎干细胞共培养相互作用，期望实现低毒高效的红色荧光蛋白和荧光金纳米颗粒双标记的转染效果。