荧光技术因其灵敏度高,重现性好,可实时和可视化检测等优点,已经被广泛应用于生物和医学检测领域。但由于有些荧光物质的量子产率比较低,其相对低的发光效率限制了它们在高灵敏检测方面的应用,这时就需要增强荧光信号来提高检测的灵敏度。荧光信号的增强是当前荧光技术面临的一个挑战,目前报道的增强荧光信号的方法主要有:表面增强荧光效应、聚集诱导增强荧光效应及光子晶体增强荧光效应等。基于此,本论文研究了两种增强荧光信号的方法,使金纳米簇和酪氨酸的荧光强度得到明显增强。第一章为综述,主要对金属增强荧光、聚集诱导增强发光和光子晶体增强荧光三种增强荧光信号的技术进行了简单介绍,并从其增强机理、研究进展及在分析化学中的应用等方面进行了概述。在第二章中,基于金属增强荧光效应,设计了一个金纳米粒子增强金纳米簇荧光的荧光增强体系。金纳米簇(gold nanoclusters,AuNCs)是一种新型的发光纳米材料,具有良好的光稳定性、低毒性以及良好的生物兼容性,在生物成像、传感、催化和光子学等领域都有广阔的应用前景,但其相对低的发光效率限制了它们在高灵敏检测方面的应用,这时就需要增强金纳米簇的荧光信号来提高检测的灵敏度。金属纳米粒子由于其特殊的表面等离子体共振,可以改变金属表面荧光物质的光学性质,其荧光强度的增强或猝灭依赖于金属纳米粒子和荧光物质之间的距离。基于此,本章构建了一个金属增强荧光体系,利用金纳米粒子(gold nanoparticles,AuNPs)来增强金纳米簇的荧光,并研究了两者之间的距离对金纳米簇荧光强度的影响。AuNCs和AuNPs之间的距离通过改变二氧化硅层的厚度来控制。当AuNCs和AuNPs之间的距离大于8 nm时,AuNCs的荧光强度逐渐增强。当AuNCs和AuNPs之间的距离为12 nm时,AuNCs的荧光强度得到最大增强,其最大增强因子为3.7倍。该研究可被应用于研发新的高灵敏的生物传感器;另一方面,该方法为后续研究荧光金属纳米簇和纳米粒子之间的相互作用提供了一种新的研究思路。在第三章中,实验发现硝酸根离子能够诱导酪氨酸荧光强度增强,本章研究了硝酸根离子诱导酪氨酸荧光增强的机理并建立了一种检测酪氨酸的荧光分析法。酪氨酸(L-Tyrosine)是一种人体内非常重要的氨基酸,人体缺乏酪氨酸,就会出现生长异常、智能低下等疾病。因此,建立简单、灵敏、方便的检测酪氨酸的方法对相关疾病的诊断和治疗具有非常重要的意义。我们发现,在碱性条件下,酪氨酸本身的荧光强度很弱,但是当在酪氨酸中加入一定量的硝酸根离子后,其荧光强度就会明显增强。根据反应产物的荧光性质、动态光散射分析以及透射电子显微镜图像等数据推断酪氨酸荧光增强的机理。其可能的机理是,硝酸根离子诱导酪氨酸分子发生聚集,限制了酪氨酸分子内碳-碳单键的自由旋转,表现出聚集诱导发光现象,使酪氨酸的荧光强度增强。基于酪氨酸与硝酸根离子反应前后荧光强度发生改变这一现象建立了 一种用于酪氨酸检测的荧光分析法。该分析方法的线性范围为0.1～50.0 μmol/L,检出限为49.0 nmol/L。第四章为总结,本论文研究了两种增强荧光信号的方法,使金纳米簇和酪氨酸的荧光强度明显增强。首先,基于金属增强荧光效应,设计了一个金纳米粒子增强金纳米簇荧光的荧光增强体系,并研究了金纳米粒子和金纳米簇之间的距离对金纳米簇荧光强度的影响。其次发现硝酸根离子能够诱导酪氨酸荧光强度增强,研究了硝酸根离子诱导酪氨酸荧光增强这一现象的机理并建立了一种检测酪氨酸的荧光分析法。