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近年来随着科学技术的不断发展,越来越多的人开始关注和研究荧光生物传感器,荧光生物传感器所涉及的领域也越来越多,包括化学、物理学、生物学、光学等各个领域。荧光生物传感器利用荧光的特殊光学性质,将荧光信号的变化作为检测的手段和依据,通过出峰的位置、信号的强弱作为依据进而判断和检测小分子、核酸、金属离子等。将荧光生物传感器作为检测手段进行检测,具有很高的灵敏度、耗时短、操作十分的简单、选择性比较好、成本较低等很多优良的性能,已经成为当今热门的课题,越来越多的人开始进行深入的研究。当前,纳米材料尤其是荧光纳米材料中的金属纳米簇,由于具有独特的性质如选择性好、无毒、成本低、灵敏度高等优点已经被广泛应用于荧光生物传感器的领域之中。随着科学的不断进步以及人们对于荧光生物传感器的不断深入的研究,我们越来越需要一些性能更加优良的荧光生物传感器。因此,本论文主要针对高性能的荧光生物传感器进行研究。1.从特点、制备方法和实际应用方面对荧光生物传感器有一个简单的介绍,并分别阐述了荧光金属纳米簇中的金、铜、银纳米簇的性质、合成与应用。同时,阐述了本论文的主要内容和研究意义。2.提出了一种基于高灵敏度免标记的银纳米簇荧光分子信标（MB）检测三磷酸腺苷（ATP）的方法。该传感器包含一个发夹状银纳米簇分子信标、两条短单链DNA（ssDNA）序列和T4 DNA连接酶。分子信标由三个部分组成:5`端是合成银纳米簇的DNA序列;中间的DNA序列形成了发夹状的结构;3`端是富含G的DNA序列。当ATP不存在时,分子信标（MB）的5`端会形成荧光信号很弱的银纳米簇。然而这时分子信标的中间序列形成了发夹状的结构,从而使3`端的G-rich序列靠近5`端的银纳米簇,这将导致银纳米簇荧光信号的增强。因此,当我们使用此探针来检测ATP时,传感器中的两条短DNA链会在ATP和T4 DNA连接酶的共同作用下形成一条长链,此长链可以打开分子信标的发夹状结构,从而使分子信标的3`端和5`端分开,从而使得体系的荧光下降。荧光下降的幅度与待检测的ATP的含量成正比,因此我们可以通过体系荧光的下降来检测体系中ATP的含量。此传感器与传统的方法相比具有免标记,成本低,灵敏度高的优点。3.使用高灵敏的免标记银纳米簇分子信标（MB）对碱性磷酸酶（ALP）进行检测,此MB呈发卡状结构。随后,我们选择一条5`端含磷酸基团（-PO4）的单链DNA（ssDNA）来检测ALP。当ALP存在时,此短链ssDNA 5`端的-PO4在ALP的脱磷酸作用下,从ssDNA短链5`端脱掉,从而使ssDNA短链的5`端的-PO4转换成5`端的-OH,此时由于-PO4的消失,T4 DNA连接酶无法发挥作用,MB的发夹状结构无法被打开,体系荧光较强。当没有ALP的存在时,ssDNA与MB会在T4 DNA连接酶的作用下形成一个稳定的双螺旋结构,在这个双螺旋结构中,MB的发夹状被打开,5`端和3`端分离,银纳米簇的荧光增强现象消失,体系的荧光减弱。通过荧光强弱的变化可以检测ALP的存在,ALP的含量与体系的荧光强度成正比。此方法操作简单、反应速度快、灵敏度高。