作为新兴的荧光探针,双配体功能化的金纳米簇(Au NCs)由于其具有独特的光学物理性质,良好的生物相容性、尺寸比较小、灵敏性高、选择性好等一系列优点,而被广泛应用于生物传感和生物成像中,由于其潜在的应用,蛋白质、聚合物、烷烃硫醇以及多肽等材料被作为配体用于荧光金纳米簇的合成。由于等离子体增强荧光有着荧光信号放大和有效提高检测灵敏度的能力,成为一种新兴技术,新型的核壳金纳米棒结构作为近红外荧光信号打开的传感器,可用于高灵敏,高选择性的检测。本论文主要研究内容如下:(1)在本工作中,我们开发了一种简便的一步策略快速制备双配体功能化的荧光金纳米团簇(Au NCs),并建立了一种“turn on”方法,用于在水溶液和活体细胞中快速和选择性的检测谷胱甘肽(GSH)。所制备的Au NCs显示橙色红色荧光(λem=608 nm),荧光寿命长(5.62μs),斯托克斯位移大(>300 nm),稳定性比较好,体系的表征主要通过使用荧光光谱表征、高分辨透射电镜(HRTEM)、动态光散射(DLS)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光寿命、红外光谱(IR)、紫外吸收光谱表征。基于Au NCs和GSH之间与Cu2+的竞争性配位诱导的荧光恢复,目前的“turn on”方法对GSH检测提供了高灵敏度和优异的选择性,检测限为9.7 nM。更重要的是,这种“turn on”方法也可以成功应用于可视化和监测Hep G2细胞中GSH水平的变化,为诊断应用提供潜在的应用价值。(2)光学可交叉响应传感器阵列最近被公认为高通量蛋白质检测和分析的强大技术。基于六种近红外荧光双配体功能化金纳米簇(不同种类氨基酸功能化)作为传感受体,开发了能够分析各种蛋白质并区分不同阶段乳腺癌患者血清的多维传感器阵列。这种“化学鼻子/舌头”传感器阵列可同时有效地区分十种蛋白质。线性判别分析(LDA)的响应模式显示出分析物在低至10 nM的浓度下成功分化,识别精度高。等温滴定量热法(ITC)实验表明,Au NCs主要通过氢键和范德华力与蛋白质相互作用。此外,通过成功区分来自乳腺癌患者(早,中,晚)和健康人的血清,证明了该传感器阵列的最大亮点,表明在临床辅助诊断中的潜力很大。(3)本工作中合成了金纳米棒,对金纳米棒进行了高分辨透射电镜和紫外吸收光谱表征,实验结果说明了合成的金纳米棒均匀性比较好,又对金纳米棒进行了二氧化硅的包覆,高分辨透射电镜表征显示了包覆的均匀性。该二氧化硅包覆的金纳米棒将有望用于发展基于等离子体增强荧光的检测体系。