碳量子点荧光纳米材料目前广泛应用于生物医药,生物传感和光电设备领域。通过巧妙的结构设计,最大限度地简化合成手段与修饰及纯化程序,制备具有较高光电性能,良好生物相容性及安全性的碳量子点,并应用于生物传感及诊疗,是纳米生物医学领域研究和发展至关重要的问题之一。本论文以制备具有优异荧光性能的碳量子点为基础,利用碳量子点构造纳米荧光探针,对生物分子进行检测。本文的第一部分工作以柠檬酸为碳源,色氨酸为辅助试剂,乙二醇有机溶剂作为反应介质,利用水热合成法一步合成了量子产率高达66.08%的氮,磷掺杂碳量子点,且荧光性能稳定。利用TEM,FTIR,XPS,紫外吸收光谱仪,荧光光谱仪对其形貌结构与光学性质进行了表征。利用所制备的氮,磷掺杂碳量子点的优异荧光性能,以化学偶联构建纳米荧光探针,利用荧光淬灭机制,采用无标记荧光探针检测肿瘤标志物CEA抗原。这种光稳定性强的氮,磷掺杂碳量子点可以高效灵敏地检测CEA抗原,同时具有特异性。该荧光探针在检测肿瘤标志物方面具有安全性及可靠性,在疾病诊断方向具有潜在价值。本文的第二部分工作利用微波辅助水热法合成了具有高量子产率的掺钆碳量子点,这些掺钆碳量子点的尺寸在4~8 nm范围内,可以用简单的离心方法进行纯化处理。碳微球也是用这种微波辅助水热法制备的。我们以掺钆碳量子点为荧光探针,以碳微球为淬灭剂,开发了一种基于荧光淬灭恢复的纳米探针,该探针用来高效灵敏地检测葡萄糖。该生物传感器制备成本低廉,毒性小,灵敏度高且具有特异性。而且,我们之后将该传感器用于人类血清葡萄糖含量的检测,实验结果进一步验证了该传感器今后在糖尿病诊断领域的发展前景。