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纳米材料具有诸多特性,比如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、隧道效应和介电限域效应。这些效应使纳米材料在光学、力学、电学和磁性等方面显示出特殊性能。在光学探针研究中,由于其特殊的光学性质,纳米材料是一类非常重要的光学材料。纳米材料作为理想的探针材料,广泛应用于生物分析、细胞成像和蛋白标记等方面。基于上述分析,论文设计并构建了两类光学探针体系:双信号体系和荧光开关体系。以上述体系为基础,分别以鱼精蛋白和抗坏血酸为分析物,利用纳米材料的光学特性,初步建立了检测鱼精蛋白和抗坏血酸的新方法。我们通过相关表征和实验对探针的性能、检测机理、线性范围等进行了详细的研究。通过实验研究和数据结果分析,得到以下结果:1.利用碳量子点(CQDs)和金纳米粒子(AuNPs)构建了一种检测鱼精蛋白的光学双信号探针。该双信号探针同时具有荧光分析和紫外分析的优点,其中碳量子点作为荧光指示材料,金纳米粒子同时作为荧光猝灭剂和紫外指示材料。双信号探针通过高倍透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、时间相关单光子计数(TCSPC)、紫外-可见分光光度计(UV-VIS spectroscopy)、荧光分光光度计、动态光散射(DLS)和Zeta电位等相关方法进行表征。结果证明,金纳米粒子通过荧光共振能量转移(FRET)猝灭碳量子点荧光。在生理条件下,鱼精蛋白含有大量的精氨酸残基,显示出强正电性。由于鱼精蛋白和碳量子点对金纳米粒子的竞争吸附作用,鱼精蛋白引起了金纳米粒子团聚,并导致碳量子点荧光恢复。实验结果表明,双信号探针显示出较好的线性范围,荧光信号的线性范围是10-220 ng/mL,检测限为1.2 ng/mL;紫外信号的线性范围是20-160ng/mL,检测限为2ng/mL。此外,双信号探针显示出对鱼精蛋白良好的选择性,具有在实际分析中的应用潜力。2.利用铜纳米簇构建了一种检测抗坏血酸的荧光“开-关”探针。该探针基于鞣酸修饰铜纳米簇的荧光恢复,通过高倍透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、时间相关单光子计数(TCSPC)、紫外-可见分光光度计(UV-VIS spectroscopy)、荧光分光光度计等相关方法进行表征。研究发现,铜纳米簇的发射峰位置在430 nm,激发峰位置在355 nm,而且Fe3+可以通过电子转移猝灭铜纳米簇的荧光。在抗坏血酸存在下,Fe3+可以被还原为Fe2+,抑制了荧光猝灭。在优化条件下,根据探针荧光在不同抗坏血酸浓度下的恢复程度,计算得到对抗坏血酸检测的线性范围是0.5 μmoL/L-10 μmoL/L,检测限为0.11 μmoL/L。同时通过加标回收的方法,将探针应用与蔬菜和水果中抗坏血酸的检测,显示了较好的回收率,其回收率范围为89-110%。