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随着纳米技术的发展，人们在生活和工作中接触和利用纳米物质的机会越来越多，因此，纳米物质的生物效应也越来越受到人们的关注。由于分子水平上的研究能够直观地从本质上认识纳米物质的生物效应，因此，为了进一步丰富纳米物质与蛋白质之间相互作用的认识，扩大纳米物质的应用范围，本文对纤维状蛋白明胶与纳米PbS的原位相互作用进行了详细的研究，研究内容主要分为以下四个部分。1、水溶性PbS/明胶生物纳米复合物的制备。在不同pH值、温度和PbS浓度的条件下，采用一釜化学反应法合成了水溶性PbS/明胶生物纳米复合物，且复合物的水溶液能够稳定存在一个星期不沉淀；利用SEM、TEM、XRD、DLS、紫外和红外光谱等多种手段对其进行表征，在pH=7.40溶液中制得的PbS/明胶复合物在PbS浓度较低时成橄榄形，浓度变大时呈棒状，而在pH=12.0的溶液中制得的PbS/明胶复合物呈现较为规则的立方形；详细讨论了复合物的形成机理：明胶肽链上的酰胺键先与Pb2+作用，然后再与S2-作用，通过改变其构象的方式完成对PbS颗粒的包覆，形成PbS/明胶纳米复合物。2、PbS与明胶反应的热力学研究。根据紫外–可见吸收光谱中PbS浓度与吸光度的关系推导了新的公式，分别从PbS/明胶生物纳米复合物的形成和PbS对明胶內源荧光猝灭两个方面对PbS与明胶反应的热力学进行了详细的研究，探讨了温度、PbS浓度和离子强度对PbS/明胶形成反应的影响，计算了PbS与明胶反应的键合常数、荧光猝灭速率常数、结合常数、熵变、焓变和吉布斯自由能变等热力学参数；判定PbS与明胶间存在静电作用力，PbS对明胶的荧光为静态猝灭，PbS与明胶的荧光基团的距离小于7nm，符合非辐射共振能量转移机制。3、PbS与明胶反应的动力学研究。在不同pH值、温度、PbS浓度和明胶浓度的条件下，通过PbS/明胶复合物生成和PbS对明胶荧光猝灭的动力学研究，计算了反应的反应速率、活化能、活化熵、活化焓、活化吉布斯自由能等动力学参数，获得了反应的动力学方程。4、明胶构象的变化。通过圆二色谱、粘度、紫外–可见、红外和荧光光谱对明胶的构象进行表征，发现PbS与明胶作用后，明胶分子链更加伸展，且明胶的荧光几乎完全猝灭，结构遭到严重破坏，明胶疏水腔中的芳香族氨基酸残基向亲水环境中移动，微环境发生改变。