金属离子含量异常对环境稳态和人体健康造成威胁,因此金属离子检测成为一个愈加重要的话题。然而,原子吸收光谱法、电感耦合等离子质谱等传统检测方法存在需要专业操作、现场分析不便利、检测耗时昂贵等不足,阻碍了这些方法的进一步发展。传统的“锁钥模式”传感器主要对针对单一且特定分析物产生响应,很难满足识别多个样品或区分混合金属离子的需求。因此灵敏方便地检测和鉴定复杂样品中的金属离子对人们越来越迫切。受哺乳动物味觉系统的启发,使用一系列交叉反应传感器代替特异性探针的“化学舌”策略是解决以上问题的有效方法之一。在该类方法中,传感元件与分析物之间的相互作用产生差异化指纹响应模式,结合数据分析能够实现对分析物的区分识别及鉴定。由于对金属离子高灵敏检测和强识别能力,荧光和比色传感阵列受到了广泛关注。但基于多个光学探针的传感阵列遇到了合成复杂、成本高等问题。因此迫切需要寻找一种可以简单合成的材料用于构建便捷的光学传感阵列。牛血清白蛋白（BSA）具备优异的理化性质,能够作为功能材料,吸引了研究者的关注。而当前开发基于BSA材料的“化学舌”传感阵列并将其应用于多种物质的检测等相关研究较少。基于以上背景,该论文专注基于BSA材料的“化学舌”传感阵列识别各种分析物,开展以下研究工作,具体如下:第一章 绪论本章首先介绍生物传感器的概念及其传统生物传感器,然后着重论述基于模式识别的传感阵列及其应用。最后阐述了本论文的主要内容及研究意义。第二章 基于BSA纳米颗粒的“化学舌”制备及其荧光模式识别金属离子本章基于BSA本身的荧光特性,通过化学变性三种不同浓度的BSA（10mg/m L、20 mg/m L和40 mg/m L）,合成了一组具有不同荧光特性的BSA纳米颗粒（BSANsn）并基于此材料构建了一种新型“化学舌”荧光传感阵列,实现了对生物体液中金属离子的模式识别分析,为生物体液中多种金属离子区分检测提供了一种全新高效的解决方案。通过结合主成分分析方法（PCA）,本方法利用三种探针(BSANs10、BSANs20和BSANs40)成功实现对18种金属离子的高效灵敏区分检测。该传感阵列也成功应用于复杂生物样品中金属离子的检测。第三章 pH调控BSA-纳米金复合物特性构筑“化学舌”及其比色模式识别金属离子本章利用BSA和纳米金（AuNPs）相互作用制备BSA-纳米金复合物（BSA-AuNPs）并通过pH调控其光学性质构筑了一种新型的比色传感阵列,可实现复杂样品中稀土金属离子的模式识别及分析检测。通过三种pH（pH 7.0、7.5和8.0）调控BSA-AuNPs光学性质形成“化学舌”比色传感阵列,完成了14种稀土金属离子的区分检测,以及同一稀土金属离子不同浓度和不同稀土金属离子混合样品的识别分析。此外,利用设计的传感阵列,我们可以实现对复杂样品中稀土金属离子的检测,验证了其实际应用。第四章 总结和展望最后,总结基于BSA材料的传感器阵列的研究内容,并对基于BSA材料的传感器阵列未来发展方向进行预测。