荧光金纳米团簇（AuNCs）是一种新型荧光材料,其荧光寿命长、尺寸小、斯托克斯位移大、光致发光强以及生物相容性良好,已成为近几年来的研究热点并被广泛地应用于离子检测和生物成像等领域。目前,常用的合成AuNCs的方法包括热还原法、蚀刻法、微波辅助合成法、超声波法和电化学法等,然而大多数方法合成时间长、合成过程复杂,这在很大程度上限制了它们的应用。因此开发一种绿色、简单、快速的合成方法具有重大的意义。基于此,本论文采用甲硫氨酸为模板,利用不同的合成方法来制备AuNCs,并将其应用于金属离子检测和生物成像。通过水浴加热法成功地制备了由甲硫氨酸保护的金纳米簇（Met-AuNCs）。对其反应条件如甲硫氨酸浓度、氢氧化钠浓度、温度及时间进行了优化,最后确定0.18 M甲硫氨酸、0.04 M氢氧化钠、75oC及10 min为最佳合成条件。Met-AuNCs具有强而稳定的橘红色荧光,激发和发射波长分别为370 nm和580nm,平均粒径为2.4 nm,荧光量子产率为2.3%。基于Cu²⁺和Co²⁺对Met-AuNCs的荧光猝灭,构建荧光传感体系,实现对Cu²⁺和Co²⁺的检测分析,线性范围分别为0.0001～6μM和0.001～2μM,检测限分别低至47 pM和0.42 nM。最后将该荧光检测体系转移到试纸上,其最低可视化检测浓度为1μM。而且该检测体系可以现场快速测定实际水样中Cu²⁺和Co²⁺的含量。用微波辅助合成法制备了Met-AuNCs,并对其合成条件进行优化,确定最佳合成条件为:0.24 M甲硫氨酸、800 W及80 s。激发和发射波长分别为370 nm和565 nm,荧光量子产率为16.8%,平均粒径为3.5 nm。基于Met-AuNCs与水杨醛形成的席夫碱,构建荧光传感体系,实现对Zn²⁺和Al³⁺的检测。Zn²⁺和Al³⁺能够导致检测体系荧光蓝移且强度增强,线性范围分别为0.02～1.6μM和0.2～1.6μM,检测限分别为1.2 n M和2 p M。此外,该检测体系还可以实现细胞内Zn²⁺和Al³⁺的成像。