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基于半导体性单壁碳纳米管对外界环境敏感的荧光特性而构建的无标签荧光探针和生物传感器在生物医药领域有着广泛的应用。然而,目前使用的单壁碳纳米管几乎均为混合结构的单壁碳纳米管,除了具有荧光特性的半导体性碳纳米管外,还有可猝灭荧光的金属性碳纳米管。另外,不同手性碳纳米管之间的能量转移是否会干扰对生物分子的正常荧光探测,尚未验证。而且不同手性的碳纳米管的激发波长并不一致,只有用对应的共振激发波长获得的荧光响应的信噪比才会更高,从而更真实的反映碳纳米管与生物分子间的相互作用程度。由于单一手性的单壁碳纳米管还具有左右手性镜像异构体,与同样具有手性的生物大分子相互作用时,其影响也应加以考虑。近期,一种双亲型的磷脂化聚乙二醇(DPPE-mPEG5000),只需经过简单的非共价修饰就能赋予单壁碳纳米管良好的分散性,又能构造出特异性识别蛋白的日冕相位点。因此,我们将利用它与碳纳米管构建的荧光探针,来具体研究碳纳米管的结构对生物大分子纤维蛋白原相互作用的影响。本文通过凝胶选择性吸附的方法分别富集了半导体型的碳纳米管和单一手性(6,5)的左右镜像异构体。利用超滤替换的方法,先将碳纳米管侧壁的分散剂替换为十二烷基硫酸钠,再替换为生物相容性的DPPE-mPEG5000。然后借助在共振激发条件下碳纳米管与不同浓度纤维蛋白原的荧光响应,利用Hill模型来分析两者间的相互作用程度。通过检测碳纳米管与纤维蛋白原混合溶液中纤维蛋白原的二级结构和碳纳米管的荧光响应,我们确认替换过程所得的碳纳米管具有良好的生物相容性且表面活性剂的移除程度已满足稳定的荧光探测要求。通过研究不同浓度的DPPE-mPGE5000下替换的半导体性单壁碳纳米管与纤维蛋白原的相互作用,我们发现:1、随着替换过程中DPPE-mPGE5000的浓度增加,各种手性碳纳米管的起始荧光强度都先增加后减小,但与碳纳米管和纤维蛋白原的相互作用程度参数k等并不是线性关系。2、相对于手性角、最小C-C键曲率、还有半导体类型等结构参数,直径大小对碳纳米管与纤维蛋白原相互作用的影响更为显著:随着直径的减小,替换后的碳纳米管与纤维蛋白原的结合能力增强,荧光可猝灭程度增加。小直径(6,5)对纤维蛋白原的荧光响应更为稳定。接下来,为了排除不同手性碳纳米管的比例不一致和碳纳米管间的能量转移的影响,我们研究了DPPE-mPEG5000包覆的单一手性(6,5)的镜像异构体与纤维蛋白原的相互作用,发现:1、调节替换过程中DPPE-mPEG5000的浓度,左右手性(6,5)与纤维蛋白原通过荧光响应表现出的结合能力都无统计学差异。2、进一步降低替换过程中的DPPE-mPEG5000的浓度(0.05 mg/ml),替换得到的碳纳米管与纤维蛋白原的结合能力显著变弱,协同结合能力显著增加,荧光可猝灭程度显著减小。这不仅表明碳纳米管出现裸露表面,也说明碳纳米管荧光强度的下降是碳纳米管侧壁上的DPPE-mPEG5000构象发生转变导致的,而不是纤维蛋白原与碳纳米管的直接接触引起的。3、单一手性(6,5)碳纳米管相对于半导体性碳纳米管中的(6,5)展现的荧光可猝灭程度较低,但前者与纤维蛋白原的结合能力较后者强。鉴于以上结论,我们认为DPPE-mPEG5000包裹的碳纳米管对纤维蛋白原的荧光响应是由于纤维蛋白原与DPPE-mPEG5000形成的识别位点结合后,纤维蛋白原改变了DPPE-mPEG5000在碳纳米管表面的构象,引起碳纳米管发光效率下降。通过选择合适浓度(0.25 mg/ml)的DPPE-mPEG5000替换得到的碳纳米管既保持良好的识别纤维蛋白原的能力,又能获得更好的信噪比。在排除镜像异构体对识别能力的影响后,选择单一手性结构(6,5)碳纳米管进行共振激发的荧光响应,能更真实反映与纤维蛋白原结合能力的强弱。在此基础上,才能进一步改善修饰条件,设计出更符合人体环境的生物荧光探针。