金纳米团簇（gold nanoclusters,AuNCs）的尺寸与电子的费米波长相当,并能产生诸如离散的电子态以及尺寸依赖性荧光等类似分子的特性。AuNCs因具有制备简单、光稳定性高、生物兼容性好以及毒性低等优点,被广泛的应用于荧光传感、生物成像、药物运输以及催化等领域。然而,利用AuNCs检测酶活性以及与蛋白质相互作用的研究很少。作为人血浆中含量最高的蛋白质,人血清白蛋白（HSA）是人血浆的重要组成部分,约占血浆总量的60%。在运输激素、药物、脂肪酸、血红素和无机盐离子等方面发挥着至关重要的作用。因此,深入研究金纳米团簇与HSA的相互作用,对于评估AuNCs在蛋白质水平上的毒性及其在生物领域中的应用意义深远。作为临床研究中重要的生物标记物之一,碱性磷酸酶在血清中的含量与糖尿病、乳腺癌和肝功能异常等诸多疾病相关。因此,研发一种能快速灵敏的检测人血清样品中碱性磷酸酶含量的方法,对临床研究具有深远的影响。焦磷酸盐（pyrophosphate,PPi）在细胞代谢和某些酶促反应等生命过程中发挥着至关重要的作用。此外,PPi在关节炎的病理过程中也具有显著的作用,可作为关节炎疾病的临床诊断和治疗的潜在生物标志物。因此,研究一种能灵敏高效的检测PPi的新方法迫在眉睫。基于以上内容,本论文在前人研究的基础上,对AuNCs进行了如下研究:第一章:总结了近年来AuNCs的研究进展,重点介绍了AuNCs的制备方法以及在检测酶活性、小分子等方面的应用。第二章:以DNA为模板合成了发橙光的AuNCs。通过光谱方法深入研究了AuNCs与HSA的相互作用,解释了AuNCs在分子水平上的毒性。研究结果表明,AuNCs主要与HSA的位点I结合,并且二者之间的作用力主要是范德华力和氢键。此外,AuNCs还能够轻微的改变HSA的二级结构。第三章:以谷胱甘肽为模板合成了具有抗光漂白性以及耐盐性的荧光AuNCs。基于内过滤效应,实现了灵敏且选择性的检测碱性磷酸酶。在最佳实验条件下,该方法的线性范围为0.01-7.0 U/L,检测限为0.003 U/L。此外,还将其用于人血清中碱性磷酸酶的检测,并将检测结果与商业试剂盒进行比较,结果基本一致。第四章:在以谷胱甘肽为模板合成的荧光AuNCs中加入Al³⁺后,该纳米团簇可以发生聚集并导致其荧光增强。再在Al³⁺-AuNCs体系中加入PPi后,由于Al³⁺能与PPi发生强烈的配位作用,导致AuNCs重新分散,进而引起Al³⁺-AuNCs体系荧光发生猝灭,实现了对PPi的选择性检测。该方法线性范围为0.3-100?M,检测限为0.1?M。此外,将该方法用于检测人尿液中的PPi时,也获得了理想的结果。第五章:结论与展望