过氧化物酶是以铁卟啉为辅基的氧化还原酶，在动植物和微生物中广泛存在，可有效催化多种氧化物或过氧化物氧化其它物质。过氧化物酶不仅参与多种生理反应，还是临床检验中最常用的酶，广泛应用于多个生化检测项目和各种免疫试剂盒。然而，作为一种天然酶，过氧化物酶在非生理条件下，特别是工业条件（如高温、高压、极端pH、重金属和有机溶剂等）中，容易受到多种物理、化学因素的影响，而发生结构变化、失去催化活性；另外，过氧化物酶在生物体内的含量很低，故分离纯化难、成本高、价格贵，从而大大限制了其实际应用。因此，研究和开发具有稳定性高、成本低的人工模拟酶来代替过氧化物酶，已经成为多学科交叉的研究热点。在过去的几十年里，人们已经在人工模拟酶领域取得了显著的成绩，开发了许多具有过氧化物催化活性的人工模拟酶，如卟啉类模拟酶、氯化血红素/G-四链体DNA过氧化物模拟酶、分子印迹聚合物模拟酶等。除此之外，具有过氧化物模拟酶催化活性的纳米材料，也引起了研究者极大的兴趣，诸如碳基纳米材料、金属纳米材料和金属氧化物纳米材料等都展现出不俗的过氧化物模拟酶催化活性，在生物、医药、环境等方面应用广泛。直至今天，人工模拟酶在分析化学中的应用还面临着一些困难，如模拟酶的催化活性低于天然酶，催化底物的专一性也比不上天然酶。因此，如何开发人工模拟酶在生物分析和环境检测等领域的应用仍然是富有挑战性的课题。本文围绕着将过氧化物模拟酶作为传感体系的信号放大催化剂应用于发光传感器，开展了以下工作：1）将能够在强碱性介质中工作的氯化血红素/G-四链体DNA过氧化物模拟酶，代替辣根过氧化物酶作为标记酶，应用于化学发光免疫分析。该项工作为碱性环境中各种物质（如嗜碱微生物等）的检测提供了一种可行的分析方法；2）根据一些纳米材料不仅具有高的过氧化物模拟酶催化活性，还具有良好的光致发光特性，尝试将传感体系的催化剂和荧光探针都集成到同一纳米材料上，构建新型无酶荧光传感器；这种设计不仅简化了传感体系的构成元素，而且拉近了催化剂和荧光探针的距离，有效地提高了传感体系的灵敏度。基于这种传感原理，本论文成功构建了三种不同分析物的高灵敏度、高选择性的新型无酶荧光传感器。全文共分为六个部分，第一章为绪论，总结了近几年国内外关于卟啉类过氧化物模拟酶、氯化血红素/G-四链体DNA过氧化物模拟酶、纳米材料模拟酶等人工过氧化物模拟酶在光学传感器中的研究进展。第二章研究了氯化血红素/G-四链体DNA过氧化物模拟酶对于鲁米诺-H2O2化学发光体系催化作用。实验结果表明，对于该化学发光体系可在强碱性条件下工作的氯化血红素/G-四链体DNA过氧化物模拟酶具有比辣根过氧化物酶更高的催化活性。我们将该DNA过氧化物模拟酶标记到二抗上，建立了一种高灵敏度、高选择性的人瘦素化学发光免疫传感器。该传感器对于人瘦素的线性响应范围是10到1000pg mL1，检出限是1.9pg mL1。第三章将氯化血红素/G-四链体DNA过氧化物模拟酶和Fe3O4@Au磁性纳米复合材料相结合，建立了人瘦素高灵敏度、高选择性的三明治夹心型化学发光免疫传感器。为了构建这样一个传感平台，首先合成了核壳结构的Fe3O4@Au纳米复合材料作为分离载体，用于固定人瘦素的捕获抗体。形成的纳米复合物可以与人瘦素、DNA过氧化物模拟酶标记的二抗先后结合形成三明治夹心型免疫复合物。然后，用磁铁将上述负载免疫复合物的Fe3O4@Au磁性纳米材料从反应物中分离出来，并进行化学发光检测。免疫复合物上的DNA过氧化物模拟酶可以催化鲁米诺-H2O2之间的氧化还原反应，放大化学发光检测信号。该传感器检测人瘦素的线性范围为1.0到8.0×102pg mL1，检出限为0.3pg mL1。第四章利用氯化血红素和石墨烯量子点之间的非共价键自组装作用，合成了氯化血红素功能化的石墨烯量子点纳米复合物。该纳米复合物不仅具有很强的过氧化物酶催化活性，还具有卓越的荧光性能。由于该纳米复合物对H2O2十分敏感，H2O2的加入能有效地猝灭其荧光。据此，我们建立了一种简单、绿色和低成本的H2O2和葡萄糖的荧光传感器。该传感器检测H2O2的线性范围是从1μM到300μM，检测限为0.1μM；检测葡萄糖的线性范围是从9μM到300μM，检测限为0.1μM。这种以石墨烯量子点和氯化血红素的自组装为基础构建传感平台检测生物分子的方法，为设计新型光学传感器提供了一种可行的途径。第五章利用石墨烯量子点卓越的过氧化物催化活性、优良的光致发光性质和易于功能化等特点，构建了无酶催化荧光传感器用于检测环境污染物对苯二酚。由于石墨烯量子点能够催化溶解氧氧化对苯二酚，催化反应产生的苯醌能有效组装到石墨烯量子点的表面猝灭其荧光，从而可以实现对对苯二酚的定量检测。该方法具有很高的选择性，苯酚等一般的还原性物质对对苯二酚的检测没有干扰。该方法对对苯二酚的检测的线性范围是从0.01μM到30μM，检测限低至5nM，是已报道的检测对苯二酚的方法中灵敏度最高的荧光传感器。第六章我们将基于多功能石墨烯量子点的荧光传感器用于茶叶中儿茶酚的检测。在该传感器中的石墨烯量子点能够催化溶解氧氧化儿茶酚，生成的醌能组装到石墨烯量子点的表面，有效猝灭石墨烯量子点的荧光，从而实现对儿茶酚的检测。该方法具有很高的选择性，茶叶中含有的维生素、氨基酸和糖类等还原性物质对其没有干扰。我们利用该体系检测了六种茶叶中儿茶酚的含量，实验结果与标准方法（福林酚试剂比色法）测定的数据相比，结果令人满意。