金属有机框架（MOFs）具有纳米尺度、结构多样性、配位灵活性和适应性、高孔隙率、大表面积和超强吸附亲和性等特性,在催化、气体存储和分离、发光、药物递送等领域具有广泛的潜在应用。在众多应用中,MOFs用作光学传感器是一种很有前途的研究方向,因为不同功能的MOFs对目标物的响应有不同的表现形式。MOFs的多种功能可能来自于金属成分（如磁性、催化）、有机配体（如发光、非线性光学、手性）或两者的配位。基于此,本文构建了具有过氧化物酶活性的MOF,用于多种生命物质共存时先后检测葡萄糖以及半胱氨酸的双重比色读出传感器;利用功能化MOF和碳点（CDs）的结合构建了比率依赖型的荧光传感器,用于葡萄糖的检测,与单信号的荧光猝灭或荧光增强探针相比,比率荧光探针具有内校正性质,可以有效消除环境因素的影响,获得更精确的相对信号;利用稀土MOF与牛血清蛋白的相互猝灭效应构建比率荧光传感器,对炭疽杆菌生物标志物2,6-吡啶二羧酸（DPA）进行灵敏性检测,在传染病的早期发现和诊断方面有重大意义。本文主要研究内容如下:1)通过配体调控合成过氧化物酶活性的金属有机框架用于葡萄糖和半胱氨酸的检测葡萄糖是人类生命体中的重要物质,其在人体血液及尿液中的含量是诊断相关疾病的重要指标。准确、快速的掌握血糖浓度对于预防或延迟糖尿病及其并发症（例如心脏病,血管疾病,肾功能衰竭,中风等）的发生至关重要。本章建立了一种基于过氧化物模拟酶MOF的比色传感平台,用于血液中葡萄糖的灵敏检测。此外,还对比色传感底物变色原理进行了探讨,为血液中半胱氨酸的检测提供了有价值的参考。该传感器对葡萄糖和半胱氨酸的检测具有高选择性和灵敏度,相应的线性检测范围分别为10μM-1 m M和0-4μM,检出限分别为6.9和0.28μM。此外,该传感器在人血清样本中具有良好的可行性和选择性,在人血清的监测中具有临床应用价值和实用性。2)基于功能化MOF和碳点组成的比率依赖型探针通过游离硼酸位点检测葡萄糖对于葡萄糖的检测,研究人员开发了多种方法,包括比色法、电化学、表面等离子体共振法和高效液相色谱法等。这些方法作为经典的检测方法在葡萄糖检测领域被广泛使用,之前我们构建了模拟酶比色法检测葡萄糖的方法,但目前无酶荧光分析的检测方法较少。荧光分析法检测灵敏度高,检测速度快,选择性性能优异,使用方便,测量结果稳定,是一种极好的生物分子传感方法,近年来随着生命科学向各个学科的延伸,已被广泛用于环境分析和生命物质检测。本章建立了基于功能化Ln-MOF和CDs传感器的一种无酶的比率荧光分析方法,Ln-MOF和CDs可以通过硼酸基团和羟基络合连接,这一过程是的CDs的荧光猝灭,而葡萄糖通过与硼酸更强的相互作用力实现位点置换,取代CDs从而导致荧光的变化,达到检测葡萄糖的目的。该传感器具有较宽的线性检测范围（2-800μM）和较低的检出限（1.3μM）,实现了无酶加入的葡萄糖荧光检测,具有节约成本及快速检出等优点,在生物传感、医学诊断等领域的应用前景值得期待。3)基于单磷酸鸟苷稀土MOF与牛血清白蛋白的相互作用构建的近紫外荧光比率探针用于检测炭疽杆菌标志物Ln-MOFs还可以应用于疾病标志物的检测。2,6-吡啶二羧酸（DPA）在动植物体内具有生物活性,是炭疽芽孢杆菌孢子的主要成分。现目前,对炭疽芽孢杆菌孢子的及时、灵敏、准确的检测可以预防传染性极强的炭疽病,从而可以预防相关生物武器的袭击和疾病的爆发。本章基于单磷酸鸟苷Ln-MOF（Tb-GMP）与牛血清白蛋白的相互作用构建了近紫外荧光比率传感器用来检测炭疽杆菌生物标志物DPA。DPA对稀土金属有独特的敏化作用,将其引入Tb-GMP/BSA体系中,既可以进一步猝灭BSA的近紫外荧光,还可以敏化增强Tb元素的特征荧光,从而可以实现比率荧光变化。结果证明,该传感器对DPA的检测有较高的灵敏度和较低的检测限,检测范围为0–64μM,检出限为0.026μM,远低于国际标定的炭疽孢子感染剂量,具有很大的应用潜力,对传染病的早期发现和诊断有重大意义。