金属纳米簇粒径介于金属原子与金属纳米颗粒间,因其具有独特的物理化学性质,如光致发光性、良好的耐光性、生物相容性、超小尺寸、低毒性等,在疾病诊断、细胞成像、生物示踪、环境检测、生物传感等方面具有广阔的发展前景。铜纳米簇因其价格便宜,具有与AuNCs和AgNCs相似的性能,成为近年来研究最热的荧光纳米材料。DNA核酶目前只能由指数富集系统化技术分离出来,DNA核酶具有切割活性、连接活性和自身修饰功能,它通过与具有独特光电性质的纳米材料结合,能开发出新的荧光、比色、表面增强拉曼光谱、电化学和光化学生物传感器。本文利用富含T的单链DNA合成的铜纳米簇和DNA核酶-环糊精稳定体系构建了用于检测金属离子的荧光分析检测平台,具体内容如下:第二章,利用Hg²⁺与DNA中胸腺嘧啶（T）结合的高度特异性和DNA铜纳米簇的荧光增强性质,构建了一种简便灵敏检测汞离子的新方法。当Hg²⁺存在时,聚T单链DNA（P1）通过T-Hg²⁺-T特异性结合形成双链DNA,Cu²⁺经抗坏血酸钠还原后生成的中间体Cu+与双链DNA螺旋结构间的氢键部分有强的结合力,促使Cu0附着聚集在双链DNA形成铜纳米簇,体系荧光增强,实现对汞离子的高灵敏检测。体系荧光强度与Hg²⁺浓度的对数值成正比,对Hg²⁺检测的线性范围为1.0 nmol·L^-110μmol·L^-1,检出限达0.383 nmol·L^-1。本方法选择性好,10倍于Hg²⁺浓度的其它金属离子无明显干扰,用于湖水样品中Hg²⁺的检测回收率达到97.2¹06.6%,表明该传感器可用于环境水体中Hg²⁺的检测。第三章,仍以聚T单链DNA为模板合成的铜纳米簇为研究对象,向该体系中引入铅离子,实验结果表明铅离子对ssDNA-CuNCs荧光有淬灭效应,采用抗坏血酸钠为还原剂,Cu0聚集在富含T的单链DNA上形成铜簇,产生荧光信号,当有Pb²⁺存在情况下,Pb²⁺与形成荧光铜纳米簇的中间体Cu+有嗜金属相互作用,Cu+从单链DNA P1上脱离进入水溶液,体系荧光降低,基于此,构建了一种设计简单高灵敏绿色环保检测铅离子的荧光传感器,该传感器在铅离子浓度为10 nmol·L^-1-5 mmol·L^-1范围内呈良好的线性响应关系,检出限达4.0 nmol·L^-1,用标准加入法测得其回收率为97.8%-105.5%,能适用于实际水样中铅离子的检测,在环境监测领域具有潜在的应用价值。第四章,利用环糊精的空腔结构对DNA分子进行增溶和包合,形成主客体包合物,增强体系的稳定性能,设计了一种基于DNA核酶-环糊精的传感体系,基于铜离子对DNA核酶的特异性剪切,使得体系荧光随之变化,铜离子浓度的对数与体系荧光强度值线性相关,在10 nmol·L^-1-200μmol·L^-1范围内,其检出限为6.54 nmol·L^-1.而环糊精的引入,铜离子浓度在10 nmol·L^-1-10μmol·L^-1范围内与体系荧光强度有良好的响应关系,检出限为4.87 nmol·L^-1.与未加β-CD的检测结果相比,虽然检测范围缩小,回归曲线中的相对相关系数更高,检出限也更低,检测可靠度更高,更灵敏,能够使体系荧光强度更加稳定,基于此改良了DNA铜核酶传感器,实现对铜离子简单、快速、灵敏的检测。