由于化学发光检测不需要外加光源,可减少背景干扰,因而具有很高的检测灵敏度。目前,化学发光分析已被广泛用于小分子和生物大分子的研究。然而,化学发光分析相对荧光分析而言,存在化学发光信号较弱,持续发光时间短等问题,限制了它的应用。因此,设计和合成高效的化学发光探针,使得化学发光信号强度增加和发光时间延长具有非常重要的意义。金属卟啉类化合物因其高效的催化化学发光活性和独特的结构而吸引了科研工作者的兴趣。然而,大多数金属卟啉类化合物如血色素为疏水性化合物,其在水溶液中很容易团聚,催化性能大大降低,很难直接用于生物体系。本论文致力于设计和合成包覆血色素的催化化学发光聚合物纳米探针,将该纳米探针用于催化鲁米诺及鲁米诺类似物和过氧化氢的化学发光反应,增加化学发光信号强度和延长发光时间,并将该纳米探针用于细胞及小动物活体化学发光成像以及化学发光免疫分析中。主要研究工作包括如下两个方面:（1）基于纳米共沉淀法合成了高化学发光催化性能的聚合物纳米粒子。该聚合物纳米粒子由两亲性化合物聚苯乙烯-聚乙二醇（PS-PEG-COOH）、聚苯乙烯（PS）和血色素（Hemin）组成。该纳米粒子的粒径为36.0±10.3 nm,具有很好的稳定性。该纳米粒子对鲁米诺类似物L-012和过氧化氢反应有很强的催化作用,5 nM该纳米粒子的催化活性与100 nM辣根过氧化物酶的催化活性相当。我们将该纳米粒子与多肽循环RGD共价连接,形成了新型化学发光探针血色素-聚苯乙烯纳米粒子-循环RGD,成功应用于整合素α_vβ₃高表达的三种肿瘤细胞的化学发光成像,与正常细胞相比,信背比高达7以上。此外还用于正常小鼠和炎症小鼠体内活性氧ROS含量的化学发光成像。（2）我们发现合成的催化化学发光纳米粒子在碱性条件具有极高的催化活性。与HRP相比,在其最优条件pH=12时,催化性能是HRP的100倍,非常适合用于高灵敏的体外检测。我们针对甲胎蛋白（AFP）设计了新型的化学发光免疫探针血色素-聚苯乙烯纳米粒子-链霉亲和素-生物素-甲胎蛋白抗体,将该纳米粒子与甲胎蛋白抗体共价连接,成功用于癌症标志物甲胎蛋白的定量分析,其检测限达0.1 ng·mL-¹。相对于商品化化学发光试剂盒1.8 ng·mL^-1,检测限降低了10倍。该催化化学发光纳米粒子可能在化学发光成像和临床诊断等领域有很大的应用前景。