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随着纳米材料的不断发展,各种碳纳米材料应运而生,其中荧光碳纳米材碳点（Carbon dots,CDs）和石墨烯量子点（Graphene quantum dots,GQDs）因其光学性质优越、生物毒性小、合成方法简单、成本低等一系列优点,使其在生物医学、光热治疗、催化、传感等领域有着广泛的应用。水解酶是对底物具有水解作用的功能性蛋白质,是生命体中不可或缺的一部分,具有高效性和专一性。碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）可催化磷酸酯在碱性介质中的水解,人血清ALP中活性的异常升高与乳腺癌、肠道和肝功能紊乱等疾病有关。胰蛋白酶（Trypsin,TRY）是一种产生于胰腺的蛋白水解酶,人尿液的中TRY浓度异常升高提示有发生胰腺炎的潜在可能。乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase,Ach E）能快速的催化水解神经递质乙酰胆碱的乙酰基而导致神经冲动传递的终止,使人体的正常生理功能得到保证。有机磷农药（Organophosphorus pesticides,OPs）作为Ach E的抑制剂能抑制Ach E活性,从而导致人体内传导介质代谢紊乱,使人产生头痛、头昏和恶心等现象。因此,开发它们的检测方法对于人体的生理健康至关重要。论文在前言部分主要对CDs和GQDs的制备方法、性质和应用进行了介绍,深入探讨了CDs和GQDs在检测方面的应用及水解酶和OPs对人体生理的重要意义。利用这两类材料的特点与优势构建了一系列不同类型的比率型检测方法实现了几种水解酶活性及OPs的检测,完成了从单信号检测到双信号的比率检测,从评估酶活性到检测酶的抑制剂,从短波长比率检测到长波长的比率检测,从实验室荧光仪器检测到测试套件现场检测共5个体系的工作,论文主要研究内容如下:（1）基于苯醌类物质能通过静态猝灭使GQDs荧光减弱特性,建立了一种基于GQDs的荧光探针对ALP活性进行评估。过氧化氢（H2O2）在辣根过氧化物酶（Horseradish peroxidase,HRP）作用下产生羟基自由基（·OH）并将邻苯二酚（o-dihydroxybenzene,o-DHB）氧化成邻苯醌并猝灭GQDs荧光。抗坏血酸-2-磷酸（Ascorbic acid 2-phosphat,AAP）在ALP作用下生成的抗坏血酸（Ascorbic acid,AA）具有强还原性并清除溶液中的H2O2和·OH,抑制邻苯醌的生成,使GQDs的猝灭效果减弱。在最佳实验条件下得到ALP的检出限为0.084 U/L,该方法成功用于人血清中ALP活性的评估。（2）利用离子液（Ionic liquid,IL）和水为电解质,采用电化学法合成了表面IL官能化的CDs（IL-CDs）,并设计了一种基于IL-CDs的比率型荧光探针对ALP活性进行评估。H2O2在HRP作用下产生·OH并将邻苯二胺（o-phenylenediamine,OPD）氧化成荧光物质2,3-二氨基吩嗪（2,3-diaminophenazine,DAP）。DAP能通过福斯特共振能量转移（|rster resonance energy transfer,RET）猝灭IL-CDs的荧光,ALP的加入能使AAP产生AA并清除H2O2和·OH抑制DAP的生成,通过DAP与IL-CDs的荧光强度比值,在最佳实验条件下得到ALP的检出限为0.012 U/L,该方法成功用于人血清中ALP活性的评估。（3）以胰酶和乙二胺为碳源通过一步水热法合成了氮掺杂CDs（N-CDs）,开发了基于N-CDs的比率型荧光探针对Ach E活性评估以及OPs的检测。乙酰胆碱（Acetylcholine,Ach）通过Ach E和胆碱氧化酶（Choline oxidase,Ch O）的联合酶促反应产生H2O2,H2O2在HRP的作用下能将OPD氧化成DAP,DAP通过内滤效应（Inner filter effect,I E）猝灭N-CDs的荧光。OPs通过抑制Ach E的活性减少DAP的生成,N-CDs的荧光恢复。通过DAP与N-CDs的荧光强度比值,可实现对Ach E的评估以及OPs的检测,在最佳实验条件下得到Ach E的检出限为0.0271 U/L,敌敌畏和甲基对硫磷的检出限分别为0.229 ppb和0.926 ppb。该方法成功用于食物和水样中OPs的检测。（4）利用发射绿色荧光CDs和发射红色荧光四苯基卟啉四磺酸（Tetraphenylporphyrin tetrasulfonic acid,TPPS）建立了一种超灵敏检测TRY的比率型检测体系。TPPS可通过I E有效猝灭CDs荧光。由于Hg2+能使TPPS产生形变,有利于被Mn2+进攻并形成金属卟啉化合物,TPPS特征吸收和荧光强度不断下降,从而抑制TPPS对CDs的I E作用。当存在TRY时,牛血清白蛋白被裂解成氨基酸或肽片段并与Hg2+结合形成更稳定的复合物,促进了TPPS对CDs的I E作用,根据TPPS和CDs的荧光强度比值,可实现对TRY的比率型检测。在最佳实验条件下得到TRY的检出限为0.0391 ng/m L。该方法成功用于人尿液样品中TRY的检测。（5）建立了一种基于水凝胶固定CDs和碲化铬量子点（Cd Te QDs）的测试套件作为比率型荧光探针,用于现场检测食品和水样中的OPs。将发射蓝绿色荧光CDs和发射红色荧光Cd Te QDs嵌入琼脂糖中形成混合水凝胶,并将其固定在离心管盖上。OPs作为Ach E的抑制剂可阻止硫代乙酰硫胆碱（Acetylthiocholine,ATCh）生成硫代胆碱（Thiocholine,TCh）,从而防止巯基化合物TCh结合Cu2+,使溶液中存在游离的Cu2+。将离心管身倒置后,Cu2+扩散到混合水凝胶中猝灭Cd Te QDs的荧光,而CDs的荧光强度保持稳定。此外,将带有内置摄像头的智能手机记录离心管盖在紫外暗箱下的荧光颜色变化,通过Image J软件分析得到绿色通道（G）和红色通道（R）的强度值,根据R和G的比值,可实现不依赖专业的检测仪器对OPs进行定量测定。在最佳条件下对OPs敌敌畏的检出限为0.672ppb。该方法成功用于食品和水样中OPs的检测。