荧光金属纳米团簇，尤其是金纳米团簇，作为一种新型的荧光纳米材料备受关注。研究者们利用模板法、单分子层保护法或配体蚀刻法，通过选择合适的保护剂或模板分子制备出了高量子产率、水溶性好、发光颜色可调的金纳米团簇。虽然金纳米团簇的制备方法已取得一些进展，但目前报道的大多数的金纳米团簇的荧光量子产率均不高（一般小于10%）。因此，寻找合适的配体分子用于高荧光量子产率金纳米团簇的制备仍具有非常重要的意义。本研究以牛血清白蛋白（BSA）作为保护剂，以3-巯基丙酸（MPA）作还原剂还原氯金酸制备出具有强烈橘黄色荧光的水溶性金簇。实验发现牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇（BSA/MPA-AuNCs）具有较好的稳定性，其荧光在一定条件下可被Fe3+选择性猝灭，Fe3+与焦磷酸盐（PPi）有很强的络合作用，而焦磷酸水解酶(PPase)可水解PPi，基于此，设计了荧光turn-off-on-off的焦磷酸水解酶的检测方法。另外，根据Fe3+和Fe2+对牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇荧光猝灭作用的不同及通过芬顿反应实现Fe2+和Fe3+的转换，设计了不同的逻辑门。
　　论文共分为三章：
　　第一章:牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇的制备
　　本章以牛血清白蛋白作保护剂，利用3-巯基丙酸的还原作用还原氯金酸制备水溶性牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇，并对金纳米团簇形成的机理及其性质进行研究。结果显示：一系列表征结果表明牛血清白蛋白在金纳米团簇的形成中主要起保护及助溶作用，3-巯基丙酸起主要的还原作用。纯化后的金纳米团簇具有较好的盐稳定性、光稳定性、温度稳定性、时间稳定性及血清稳定性等，显示其有应用于分析检测的潜力。
　　第二章:牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇用于焦磷酸水解酶的测定
　　本章利用Fe3+选择性猝灭牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇的荧光、焦磷酸盐与Fe3+的Fe-O-P强相互作用，焦磷酸水解酶特异性水解焦磷酸盐的特性，设计了一种高灵敏性、高选择性绿色环保检测焦磷酸水解酶的方法。实验结果表明，此方法对焦磷酸水解酶的检测线性范围为0.1U/L到3U/L，检测限低至0.07U/L（信噪比=3），低于绝大多数荧光方法的检测限。另外，实验证明此方法可进一步用于焦磷酸水解酶抑制剂的筛选。本实验所构建的焦磷酸水解酶检测方法具有专一性强、灵敏度高、绿色环保等特点，并能够用于实际血清样品的分析测定，显示其良好的应用前景。
　　第三章:基于牛血清白蛋白/3-巯基丙酸-金纳米团簇的逻辑门的构建
　　在pH3的醋酸缓冲液中，10μmol/LFe3+可基本猝灭BSA/MPA-AuNCs的荧光，而50μmol/LFe2+对BSA/MPA-AuNCs的荧光基本无影响；在pH4.6的醋酸缓冲液中，10μmol/L Fe3+与50μmol/L Fe2+均可猝灭BSA/MPA-AuNCs的荧光；芬顿反应（Fe2++H2O2=Fe3++HO-+HO·）产生的Fe3+可猝灭BSA/MPA-AuNCs的荧光，而Fe2+与H2O2对BSA/MPA-AuNCs的荧光基本无影响。基于以上实验现象，本章设计了NAND、NOR、IMPLICATION及NAND+NOR逻辑门。本实验所构建的逻辑门具有操作简单、可复位、输出信号读取方便等特点。另外，该逻辑操作不仅可以在水介质中进行，还可以在固体形态中进行。