半导体纳米晶的制备、荧光性能的研究及其在生物领域的应用得到了化学、物理、生物等众多领域研究者的广泛关注。本文在综述半导体纳米晶的制备方法和应用现状的基础上，选择了温和的实验条件，利用杂环小分子类化合物作为修饰剂在水溶液中合成了CdSe纳米晶，并通过各种表征手段研究了产品的形态、光学性质及其分析应用。 本文的研究内容主要分为三个部分： 第一部分研究了CdSe纳米晶的表面功能化修饰，分别采用6—巯基嘌呤、4—氨基—6—羟基-2-巯基嘧啶和6—巯基嘌呤核苷等杂环小分子修饰合成CdSe纳米晶，并通过各种表征手段比较了这三种杂环小分子的表面修饰效应。TEM形貌表征显示6—巯基嘌呤修饰CdSe纳米晶呈现树状结构，4—氨基—6—羟基-2-巯基嘧啶调控组装CdSe纳米晶呈现花状结构，而6—巯基嘌呤核苷修饰CdSe纳米晶呈现海藻状结构：同时还考察了CdSe纳米晶合成过程中反应原料比例、反应溶液pH值、反应时间及温度等合成因素对CdSe纳米晶荧光强度的影响，结果表明溶液pH值对合成的纳米晶的荧光强度影响最为明显。 第二部分研究了表面功能化的CdSe纳米晶的光学特性，包括紫外吸收及光致荧光特性，讨论了CdSe纳米晶的形成机理及其发光特性。结果表明，合成的纳米晶尺寸比传统的量子点大，其激发光谱宽度介于有机染料小分子探针和量子点探针之间，荧光强度大，抗光漂白能力好。 第三部分主要探讨了CdSe纳米晶作为DNA荧光探针的生物应用。由于修饰后的CdSe纳米晶表面提供了多种功能团，可与生物大分子结合。基于所用的杂环小分子可利用平面杂环结构插入到DNA的碱基对中，通过对纳米晶与DNA结合的一系列条件的优化，最终将CdSe纳米晶成功用于DNA的定量分析，发现CdSe—DNA体系相对荧光强度随着DNA浓度的增加呈现良好的线性关系，由此制成的工作曲线线性系数均在0.9990以上。该方法用于实际DNA样品及合成DNA样品的分析，回收率好，灵敏度达到分析的要求，说明组装的CdSe纳米晶是一种有前途的DNA荧光探针。最后，对纳米晶与DNA的结合机理进行了简单的探讨。 本文的创新之处在于： (1)本文选用三种结构与DNA碱基对相似的杂环小分子作为修饰剂合成了CdSe纳米晶，由于选用的6—巯基嘌呤、4—氨基—6—羟基-2-巯基嘧啶、6—巯基嘌呤核苷三种杂环修饰剂的分子结构与以往采用的直链型的巯基小分子结构完全不同，因而合成的CdSe纳米晶表现出的荧光特性也不同。 (2)由于这三种杂环小分子可利用自身所带的官能团在水溶液中可以相互连结成网状结构，因此修饰合成的CdSe纳米晶形貌为类似的树状结构，与传统的球状结构完全不同。且由于所用的修饰剂分子携带活性的官能团，如氨基、羟基等，可改善纳米晶水溶性，增加其生物相容性。 (3)本文采用杂环小分子修饰CdSe纳米晶，修饰后的纳米晶能够借助包覆在表面的平面杂环结构与DNA发生碱基堆积作用，因此可对DNA进行简单、快速的荧光标记，从而开拓了一类新型的DNA纳米晶荧光探针。