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荧光纳米材料由于其独特的光学性质以及复杂的表面化学为用于荧光成像和荧光检测提供了新的方式也可用于体内和体外的细胞、组织的标记。荧光纳米材料广泛用于生物医药等领域包括蛋白质和基因组学、疾病诊断、药物筛选、药物输送分子自组装的控制蛋白质纯化生物治疗医学成像(体内成像、癌症的检测和肿瘤的靶向标记)。通过共价或者自组装的方法将有机小分子或者纳米材料修饰到荧光纳米材料的表面,得到的荧光纳米复合材料可用于荧光检测有机小分子。本论文的研究内容如下:1)我们成功地将咪唑修饰到碳点表面得到了能够检测水的荧光纳米传感器碳点-咪唑(CD-imidazole)。在有机溶剂中,CD-imidazole通过含有质子的咪唑基团和碳点质子受体之间的光诱导电子转移使荧光淬灭。向不同有机溶液的CD-imidazole加入水后,由于质子转移形成离子对使得光诱导电子转移过程受到抑制使得CD-imidazole的荧光恢复。这个现象可以用于检测有机溶剂中水的含量。激光共聚焦显微成像实验使CD-imidazole能够作为检测细胞内质子转移反应的纳米传感器。2)我们通过简单的氧化还原反应一步制备了MnO2-酚醛树脂纳米复合材料并对该纳米复合材料进行表征。没有荧光MnO2的吸收峰刚好与酚醛树脂的荧光峰重合,而MnO2与酚醛树脂之间则通过荧光共振能量转移而使荧光淬灭。随着谷胱甘肽的加入,MnO2被还原为Mn2+后酚醛树脂的荧光恢复。MnO2-酚醛树脂纳米复合材料可以用于检测血清中的谷胱甘肽的含量。3)我们合成了一种新型的基于MnO2与硅量子点(SiQDs)之间的荧光共振能量转移机理而制备的MnO2-SiQDs纳米复合物的关开型荧光谷胱甘肽传感器。SiQDs的荧光作为发光团而MnO2作为淬灭剂。随着MnO2自组装到SiQDs的表面,SiQDs的荧光能够被MnO2淬灭。而随着逐渐加入谷胱甘肽后,MnO2被还原为Mn2+从而使SiQDs得荧光得到恢复。