近年来，量子点（quantum dots, QDs）作为一种新型的荧光探针，在生物医学分析领域的研究取得了很大的进展，包括蛋白质检测、DNA测序、荧光免疫分析、生物传感器以及活体细胞成像等。本论文研究了水相合成的碲化镉（CdTe）量子点构建的光学传感器在生物医学分析领域中的应用，主要包括四部分内容：论文第一章综述了半导体纳米粒子的基本性质和量子点及荧光微球的基本性质，对量子点在生物医学分析领域的研究进展进行了简要介绍，并在此基础上提出了本论文的主要构想和研究意义。论文第二章设计了一种新颖的光学传感器用于检测常见感冒药中的有效成分盐酸金刚烷胺。我们先用3-氨基苯基硼酸把CdTe量子点和β-环糊精共价连接，罗丹明B可以通过疏水作用进入β-环糊精的空腔，量子点和罗丹明B之间会发生荧光共振能量转移（FRET），从而引起量子点的荧光强度降低。当向该体系加入金刚烷胺后，由于它和β-环糊精较大的疏水作用，可以取代罗丹明B，使得FRET过程中断，量子点荧光会恢复，量子点荧光的恢复程度和金刚烷胺的浓度成正比。我们用这种办法来检测药物中金刚烷胺的浓度，取得了满意的结果。此外，我们把含有金刚烷胺药物的CdTe量子点/β-环糊精复合物和HepG2细胞一起培养，观察到细胞质内的绿色荧光及良好的细胞形态。这表明这种纳米复合物可以作为靶向标记，来指示金刚烷胺在细胞内的位置。论文第三章构建了量子点荧光微球（QDs@siica）“off/on”型传感器用于检测两种生物活性分子—多巴胺和谷胱甘肽。多巴胺在碱性溶液中会被氧化为多巴胺醌，并通过氢键作用和静电作用连接在微球的表面，进而发生电子转移过程并造成量子点荧光的猝灭。当体系中加入谷胱甘肽后，它可以通过还原多巴胺醌而抑制电子转移过程，使得量子点荧光恢复。这种“off/on”型传感器有很高的灵敏度。通过对人血液中多巴胺和谷胱甘肽含量和回收率的测定，取得了满意的结果。论文第四章基于“nano-on-micro”技术提出了一种新颖的可同时多元检测癌症致病DNA序列的方法。该方法的设计思路是：先用戊二醛把两种捕获DNA同时共价固定在氨基修饰的二氧化硅微球的表面，之后加入不同浓度的目标DNA使其和互补的捕获DNA杂交，最后加入过量的双色QDs标记的探针DNA，使其和微球表面未反应的捕获DNA杂交。加入的目标DNA浓度越大，微球上量子点的荧光的强度就越低。这种方法能够准确、灵敏地同时检测目标DNA_BRAF和目标DNA_BRCA，并有望应用于乳腺癌、卵巢癌和甲状腺乳头状癌的早期诊断，甚至可以通过连接不同的捕获DNA和目标DNA序列来对其他的致病基因进行特异性检测。