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金纳米粒子作为研究最为广泛的一种纳米材料,因其独特的光学性质、良好的生物相容性、优良的催化活性等已被广泛应用于生化传感、光电催化、生物成像、医药开发等领域。在分析检测方面,利用其优异的表面等离子体共振性质开发出了各种性质优良的光学探针。本论文利用功能化金纳米粒子的显色性质和特异性识别功能,构建了一系列基于金纳米粒子的可视化传感器,并将其分别应用于金属离子、生物小分子、抗生素的分析检测,建立了快速、简便、灵敏的可视化分析方法,拓展了金纳米粒子在分析检测中的应用。主要内容如下:第一章:简述了金纳米粒子的基本性能,对金纳米粒子在光谱探针（包括可视化探针、荧光探针、共振光散射和拉曼光谱散射探针）方面的研究进展进行了综述。第二章:以柠檬酸钠为还原剂,氯金酸为金源,通过液相还原法制备得到金纳米粒子,并用11-巯基十一烷酸对其进行表面功能化。由于粒子表面的巯基烷酸与Al3+易发生配位反应,引起纳米粒子聚集,从而导致其吸收峰明显红移,并伴随着溶液颜色由红到蓝的变化,进而构建了一种简单、快速、高选择性的Al3+检测方法。检测范围为1.0×10-61.0×10-4M,检出限可达到5.7×10-7M,并且实现了对实际饮用水中Al3+的检测。第三章:以巯基修饰DNA及11-巯基十一烷酸作为配体,合成了表面双功能化的金纳米粒子。利用适配体与DNA之间碱基互补配对的原理,发展了一种适配体组装的双功能金纳米粒子探针。由于适配体与腺苷的特异性结合,将组装的金纳米解聚,以及巯基烷酸与Cr3+的相互络合诱导纳米粒子重新聚集的原理,使纳米粒子在连续性检测腺苷和Cr3+的过程中,由聚集到分散再到聚集,建立了“紫-红-蓝”型新型比色方法,实现了同一探针双目标物比色检测的目的。该探针对腺苷和Cr3+的检出限分别是1.8×10-88 M及1.7×10-1111 M,并可应用于实际人体尿液中腺苷和Cr3+的检测。第四章:分别以柠檬酸钠和聚二烯丙基二甲基铵为稳定剂,制备表面带有不同电荷的金纳米粒子,利用适配体作识别元素,特异性检测水溶液中的四环素,同时通过适配体和四环素的结合来调节纳米粒子间的相互作用,调控纳米粒子在溶液中的分散状态,整个过程伴随着溶液颜色的变化,实现对四环素的比色检测,检测范围为5.0×10-14M5.0×10-6M,检出限可低至1.0 fM。首次提出无盐诱导聚集比色检测体系,并在金纳米粒子亚稳态体系对提高系统灵敏度方面做了深入的探讨,开发了稳定的金纳米亚稳态体系,使其可以对四环素进行超灵敏检测。同时,更换体系中的四环素适配体为卡那霉素适配体,用同样的方法,检测其对卡那霉素的检测性质,探讨了体系的通用性,证明此方法对其它种类的抗生素检测具有普适性。第五章:以二氰二胺为原料煅烧制备石墨相氮化碳,并通过硝酸质子化、超声破碎手段得到表面带有正电荷的石墨相氮化碳纳米片层。通过氮化碳、金纳米粒子、适配体协同作用建立了基于荧光共振能量转移效应的双模式（紫外和荧光）检测四环素的方法。用氮化碳输出荧光信号,金纳米粒子输出紫外信号,将适配体在室温孵育下吸附在金纳米粒子表面,保护金纳米粒子,使其在质子化氮化碳纳米片层溶液中稳定存在。在四环素存在下,适配体与四环素特异性结合并从金纳米粒子表面脱附,在静电作用下,导致带负电荷的金纳米粒子聚集在质子化正电荷氮化碳的表面,猝灭氮化碳的荧光,同时伴随着金纳米粒子溶液颜色的变化。基于此原理,构建了一种荧光/比色双模式检测四环素的新型传感器,有效降低了环境及仪器的干扰,提高了分析技术的灵敏度及可靠性。对四环素的检测范围为5.0×10-165.0×10-1111 M,检测限为1.01×10-16M,在实际样中采用加标回收法测得回收率为87.3%110.7%,表明该方法在四环素检测方面具有很大的应用潜力。第六章:总结与展望。对本论文的工作进行简要的总结,并根据金纳米粒子可视化研究的现状及发展趋势,对未来研究工作进行展望。