三磷酸腺苷（ATP）是生物体内最小的能量单位，是生物体内细胞所有生命活动的能量来源，对于维持生物体正常的机能具有至关重要的作用。在细胞受损或死亡后，细胞内的ATP含量会明显降低，所以ATP含量的变化可以用来反映细胞的变异和损伤，故通过检测恶性肿瘤ATP浓度变化，可以了解其细胞代谢以及肿瘤化疗中的整体细胞杀死量等情况。金纳米笼是一种形貌为中空、壁上多孔的纳米立方体颗粒，它具有较大的光吸收截面，良好的光热性质，较好的生物相容性，对光波具有非常宽的的散射和吸收范围等一系列优点。本文具体研究内容如下：一、银纳米立方体颗粒、金纳米笼状颗粒的合成：本文采用乙二醇还原硝酸银的方法合成银纳米立方体，合成的银纳米立方体颗粒在50-60nm。以银纳米立方体为模版，通过置换法合成金纳米笼状颗粒。紫外分光光度检测与电子显微镜表征结果表明，我们合成了形貌良好的粒径为60-70nm的金纳米笼。二、基于金纳米笼的ATP生物传感器的制备与ATP的检测：本文利用金纳米笼的空心笼状结构，在其内部负载荧光物质，采用巯基修饰的DNA链及其互补链包裹金纳米笼，使荧光物质封堵在笼内。为了方便分离，将金纳米笼组装到磁珠上。在最优实验条件下，可在5.0×10-8~1.0×10-6M范围内实现对ATP的检测。该传感器在生物医学领域具有较大的应用潜力，可用于不同目标分子的特异性检测。为癌症等重大疾病的早期诊断及治疗提供新的途径和方法。三、ATP探针在细胞内荧光成像：将金纳米笼荧光探针置于含有肿瘤细胞的培养液中，激光共聚焦扫描显微成像得到细胞的荧光成像图片，结果表明，探针能够与癌细胞内的ATP反应并释放出荧光物质。该体系有望应用于运载治疗癌症等重大疾病的药物，实现药物的靶向载递及可控释放。第二部分谷胱甘肽（GSH）广泛存在于生物体的细胞中，由于其结构的特殊性，使得它能够参与机体内的多种生理过程，在维持生物体内巯基和硫化物的平衡及调节生物体内氧化还原环境方面起着至关重要的作用。而人体内的某些疾病的发生，也可以通过GSH含量的改变反映出来。所以，对细胞中GSH含量的检测有着重要的意义。本文以新型硒二唑化合物作为电化学探针，通过测量其峰电流的降低情况可以测量出GSH的浓度，本文主要研究内容如下：一、对电活性物质的电极反应过程及其与GSH的反应机理进行研究：新型电化学探针[1,3]-二硫杂环戊烯并[4,5-f]-2,1,3-苯并硒二唑-6-硫酮（DBT）的分子结构中含有Se-N键，具有较强的电化学活性，它与GSH反应后，Se-N键会发生断裂，因此利用此电化学物质检测GSH，不但反应速度快、灵敏度高，而且还具有良好的选择性。利用循环伏安法（CV）和示差脉冲伏安法（DPV）推导出DBT和GSH的反应机理。DBT对GSH的检测范围为：1.0×10-10~9.0×10-10M，线性相关系数为R=0.9920。二、对Ramos细胞中的巯基物进行了检测：为了研究DBT对生物试样的检测效果，我们将其应用于Ramos细胞巯基物的检测中。Ramos肿瘤细胞中含有较为丰富的巯基化合物资源，实验结果证明，DBT对癌细胞巯基物的提取液具有良好的电流响应，因此，DBT可应用于癌细胞中巯基物的检测。