本论文主要制备了功能化碳点(carbon dots，CDs)及其杂化材料，通过TEM,FT-IR和XPS等手段对材料的形貌和结构进行了表征，研究了材料的光学特性，并探索了其在生物传感和成像领域的一些应用，以下是本论文的主要研究内容:　　1.采用3-氨基苯硼酸作为前驱体，利用水热法成功制备了硼酸根和氨基原位双功能化的碳点(B-N-CDs)。它的荧光量子产率高达67％，相比硼酸根或氨基单功能化的碳点和未功能化的碳点，B-N-CDs的量子产率明显提高。同时还可以观察到日光荧光。　　2.B-N-CDs对多巴胺分子有很好的选择性，当用于检测痕量多巴胺后，体系有明显的荧光增强现象。其检测线性范围在1 pM-1μM，检测灵敏度为0.1pM(S/N=3)，并且对多巴胺分子有很好的选择性。相比目前已报道的多巴胺探针检测限，其灵敏度提高了两个数量级，并且可以应用于人体血清溶液中多巴胺的传感检测。　　3.利用N-(β-氨乙基)-γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷功能化碳点中烷氧基的水解缩合作用，通过在金纳米棒（GNRs）核外面包覆一层二氧化硅，使其与二氧化硅之间通过Si-O-Si形成共价连接，从而成功地制备出结构稳定的GNRs@SiO2@CDs多模态成像杂化材料。　　4.GNRs@SiO2@CDs杂化材料，利用GNRs的等离子体共振特殊的光学性质，可以应用在漫反射测试系统中，提供样品关键的深度信息，同时，该杂化材料还可以应用在荧光寿命共聚焦显微镜(FLIM)成像体系中，提供样品表面以及材料所处的微环境信息。因此，该杂化材料突破了单一的成像模式的限制，实现了多模态成像。