17β-雌二醇（E2）是一种具有较高生物活性的天然类固醇雌激素,属于重要内分泌干扰物（EDCs）,即使在低浓度下也会对人和动物的正常内分泌功能有不良影响,因此受到了广泛的关注。因此,为了保护环境和公众健康,需要在自然系统中建立灵敏、快速的雌二醇检测方法。金属离子是最具持久性的环境污染物之一,具有长期性、剧毒性和不可逆性。过量的金属离子会在水中富集,并通过食物链在生物体中积累,最终对生物体产生严重的毒性作用。因此,实现对重金属离子的快速、准确检测具有十分重要的意义。碳量子点（CQDs）是一类新型荧光纳米材料,具有良好的水分散性、良好的生物相容性、优异的光稳定性、易于合成和表面功能化等优点。越来越多的研究人员通过优化合成方法来改善其光学和光电性能,并扩展了碳量子点在选择性传感,目标特异性生物成像,环境修复,光催化和药物给药等方面的应用。核酸适体（Aptamer）是可以折叠成精确三级构象的,通过空间构型互补与目标靶分子高亲和性、高特异性结合的一段寡核苷酸序列。在基于纳米材料的核酸适配体传感器中,将核酸适配体作为识别元件,纳米材料作为信号传导和放大的介质,可以使生物传感器的灵敏度、选择性和分析时间显著提高。与以往单一路径的合成方法不同,本文利用“自上而下”和“自下而上”结合的方法,制备了甘蔗渣来源的生物碳量子点并探究了碳量子点的荧光特性。该方法可以使量子点具有均匀的粒径分布,并有较强的荧光发射。随后探究了Cu2+、Cr3+、Co2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+和Fe3+等15种重金属离子对量子点的淬灭特性并分析了其检测效果及量子点淬灭机理。分析了量子点的光学特性后,实验还利用核酸适配体作为识别元素,成功构建了核酸适配体功能化的碳量子点荧光探针用于检测E2。重点分析了荧光探针的构建机理,并研究了该检测方法的选择性以及对实际环境水样的检测响应。该研究将为揭示基于核酸适配体修饰的碳量子点荧光探针对水体中污染物的检测机理、痕量污染物的高灵敏和特异性检测提供理论依据和技术支持。主要得出以下主要结论:（1）本文通过热解农业废弃物甘蔗渣作为原材料,采用酸化与水热结合法制备了具有黄绿色荧光的荧光碳量子点（SBB-CQDs）。结合透射电镜和原子力显微镜的分析,该SBB-CQDs粒径介于2-5 nm。通过红外光谱和X射线光电子能谱对SBB-CQDs表面结构进行了分析,发现表面含有羧基、羟基等官能团。通过一系列光学分析,发现SBB-CQDs具有较强的荧光特性,有激发波长依赖性,具有抗光漂白性,稳定性好等特点。（2）制备的SBB-CQDs可以用于多种重金属离子的检测。结果表明,当浓度范围为0-50μM时,Cu2+、Cr3+、Co2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+和Fe3+对SBB-CQDs的荧光均有不同程度的淬灭作用。研究了不同p H下SBB-CQDs对重金属离子的淬灭效果,发现在中性和弱酸条件下有较好的淬灭作用。从实验和理论上验证了重金属离子使SBB-CQDs的荧光猝灭属于静态淬灭作用。当Cu2+浓度介于0.1-2μM时,有较好的线性范围,最低检测限为10.69 n M。（3）通过化学键交联法构建了核酸适配体功能化荧光碳量子点的荧光探针并用于检测E2。合成探针SBB-CQDs的最佳浓度为200μg/m L,E2-Apt的最佳浓度为1μM,反应时间为12 h。E2的最佳检测温度是25℃,最佳检测时间为30 min。（4）发现E2浓度在0-20 ng/m L范围内,荧光探针有明显的荧光恢复现象,检测限为0.42 ng/m L。另外,在其他的干扰物存在时该探针能够实现对E2的特异性检测,且通过实际水样标样回收率的计算发现该E2检测方法是可靠的。因此,以核酸适配体功能化的生物碳纳米颗粒为基础的荧光生物传感器被证明是一种高效检测E2的方法。