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近年来,具有发光性能的DNA生物点（DNA bio-dots）和金属纳米团簇在科研界引起了广泛关注。这两种材料具有优异的生物相容性、低细胞毒性及其独特的光学和电学性质,诸多优势使它们成为构建传感器与生物医学应用的首选对象。兼具发光特性和DNA的独特结构的DNA bio-dots不仅可以充当发光元件,还可作为特异性识别元件,有望在生物传感领域发挥巨大作用。金属纳米团簇是一种超小的纳米颗粒,它弥补了原子和纳米晶体之间缺失的一环。由于制备简单、荧光寿命长、量子效率较高、光学和化学稳定性好等优点,使其在光学传感及催化等领域具有广阔的应用前景。在本文中,我们以低分子量的双链DNA（鲑鱼精子）作为原材料制备了高荧光强度的DNA bio-dots,研究基于DNA bio-dots和聚多巴胺（PDA）之间的荧光共振能量转移（FRET）,用于人体体液和药物制剂中谷胱甘肽的传感分析;以壳聚糖（CS）为保护剂和交联剂,谷胱甘肽（GSH）为还原剂,制备具有类过氧化物酶活性的壳聚糖包裹的铜纳米团簇（CS-GSH-CuNCs）,并基于CS-GSH-CuNCs和二氧化钛纳米颗粒（TiO2 NPs）的光敏复合材料,研制了一种用于检测双氧水（H2O2）和黄嘌呤的光电化学（PEC）传感器;最后在CS-GSH-CuNCs/TiO2NPs复合材料的基础上,以DNA bio-dots为特异性识别元件,构建了一种用于检测蛋氨酸（Met）的PEC传感器。以下是本文的具体研究内容:（1）基于DNA bio-dots与PDA之间的荧光共振能量转移（FRET）构建了一种方便、快速、灵敏、高选择性的谷胱甘肽荧光传感器。DNA bio-dots与PDA之间的FRET效应导致DNA bio-dots荧光开关的关闭。谷胱甘肽的存在阻断了多巴胺（DA）向PDA的自发氧化聚合,导致DNA bio-dots的荧光开关“打开”。DNA bio-dots的荧光恢复率与GSH的浓度在1.00-100μmol·L-1的范围内呈线性关系。该传感器的检测限（LOD）为0.31μmol·L-1（S/N=3,n=9）。此外,该荧光传感器已成功应用于人体尿液和谷胱甘肽美白粉中GSH的定量检测,加标回收率为97.9-104.6%。（2）构建了一种以CS-GSH-CuNCs和TiO2 NPs为光敏复合材料的PEC传感用于H2O2和黄嘌呤的定量检测。首先以CS为保护剂,通过GSH还原法制备CS-GSH-CuNCs,然后在ITO电极表面通过高温煅烧烧结TiO2制备TiO2 NPs/ITO电极,并通过修饰CS-GSH-CuNCs对其进行改性。在特定波长的光激发下,CS-GSH-CuNCs内部的电子从最高的占据分子轨道（HOMO）激发至最低的未占据分子轨道（LUMO）。由于TiO2 NPs导带能级（-4.2 eV）低于CS-GSH-CuNCs的LUMO能级（-3.7 eV）,因此,CS-GSH-CuNCs产生的光诱导电子转移到TiO2NPs的导带,导致电子（e-）和空穴（h+）的空间分离,光电流信号的增强。在H2O2存在的情况下,部分光诱导电子发生转移用于催化还原H2O2,导致光电流信号的降低。光电流强度变化在20 nmol·L-1-100μmol·L-1范围内与H2O2浓度的对数呈良好的线性关系,其检测限为3.3 nmol·L-1（S/N=3,n=9）,利用该传感器对50μmol·L-1的H2O2进行10次重复检测,相对标准偏差为3.3%。H2O2是黄嘌呤氧化酶（XAO）催化氧化黄嘌呤的产物。因此,在XAO的作用下,该PEC传感器还实现了对黄嘌呤的检测。在40 nmol·L-1-90.0μmol·L-1范围内光电流强度变化与黄嘌呤浓度的对数呈良好的线性关系,LOD为6.6 nmol·L-1（S/N=3,n=9）。此外,该PEC传感器成功地应用于人尿中黄嘌呤的检测,加标回收率为96.0%-102.1%。（3）构建了一种以CS-GSH-CuNCs/TiO2 NPs为光电转化元件,以DNA bio-dots为特异性识别元件,基于DNA bio-dots诱导的金纳米颗粒（AuNPs）聚集的蛋氨酸光电化学传感器。首先,通过烧结和自组装的方式制备CS-GSH-CuNCs/TiO2NPs光敏电极,然后通过偶联反应将DNA bio-dots修饰到电极上表面,制得DNA bio-dots/CS-GSH-CuNCs/TiO2 NPs电极。富含氨基的DNA bio-dots通过Au-N相互作用诱导AuNPs聚集在电极表面。由于CS-GSH-CuNCs和AuNPs之间的FRET效应导致CS-GSH-CuNCs中电子空穴对（e--h+）复合几率增加,进而导致光电流强度降低。在Met存在的情况下,由于Au-S间的相互作用强于Au-N间的相互作用,聚集在电极表面的AuNPs脱落,并与Met结合,进而导致光电流信号恢复。该PEC传感器在25 nmol·L-1-10.0μmol·L-1范围内与Met浓度的对数呈良好的线性关系,其LOD为5.1 nmol·L-1（S/N=3,n=9）。此外,该PEC传感器成功地应用于人尿中Met的检测,加标回收率为97.4%-104.0%。