碳量子点也称碳点(Carbon dots,CDs),是一种新型的零维碳纳米材料,尺寸在10 nm以下。由于CDs具有优异的光学特性、良好的生物相容性和简单的合成路线,CDs已被广泛应用于生物传感、生物成像和药物输送。特别是在生物医学领域,CDs可以作为荧光探针和特殊材料或分子或离子通过内滤效应(Inner filter effect,IFE)或荧光共振能量转移(F?rster esonance energy transfer,FRET)或光诱导电子转移(Photoinduced electron transfer,PET)形成相互作用体系用于特定目标的分析。生物活性分子如多巴胺(Dopamine,DA)不仅在人体内发挥重要的生理作用,而且还可以作为酶催化的底物,例如DA可以被氧化成邻-多巴醌。此外,多巴胺还可以在碱性(pH>7.5)条件下被氧化并自聚合形成聚多巴胺(Polydopamine,pDA)。酶是一类具有高度催化活性的蛋白质,在疾病诊断、健康评估、食品安全等领域发挥着重要作用。本论文以荧光CDs为探针,充分利用CDs与邻-多巴醌、聚多巴胺等物质的特殊作用,建立了两种以DA作为酶促催化底物的新型荧光传感策略,实现了酪氨酸酶和酸性磷酸酶的高灵敏度检测。本论文的主要研究内容分为以下两部分:第一章:基于N-CDs的荧光传感器测定酪氨酸酶活性及其机制的研究本章节以柠檬酸、谷胱甘肽和多乙烯多胺为原料制备了富含氮掺杂的碳量子点(N-CDs)。在酪氨酸酶(Tyrosinase,TYR)的催化作用下,多巴胺被氧化成邻-多巴醌,并有效地作用和淬灭N-CDs的荧光。基于此原理,我们以N-CDs为探针,开发了一种简便有效的均相荧光策略用于TYR活性监测。实验结果表明,该方法检测TYR的线性范围为0.05-6.0 U/mL,检测限为0.039 U/mL,并且该方法成功应用于人血清样品中TYR活性的检测,表明了本方法在临床实践中的可行性。此外,我们合成了另外两种具有不同氮掺杂度的CDs,分析比较了不同氮掺杂度的CDs对TYR催化DA的响应结果。通过考察CDs与邻-多巴醌的作用机制,发现提高CDs的氮掺杂度和氨基含量有利于获得更有效和更灵敏的TYR检测性能。第二章:基于多巴胺的酶催化氧化聚合构建用于酸性磷酸酶检测的荧光传感器在本章节中,多巴胺被首次设计为酸性磷酸酶(Acid phosphatase,ACP)酶促催化的新底物,在酸性和中性条件下,ACP能够诱导DA形成pDA,所形成的pDA可以通过内滤效应淬灭CDs的荧光发射行为,而碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)在类似条件下不会催化DA生成pDA。基于此原理,我们以荧光CDs为信号指示器,开发了一种新颖的荧光传感策略用于ACP活性监测。实验结果表明,该方法检测ACP表现出良好的分析性能,线性范围为1-60 U/L,且检测限为0.45 U/L。特别地是,该方法在中性条件下显示出ACP检测的高选择性,可以将ACP与包括ALP在内的常见干扰物区分开来。此外,测定了ACP在人血清样品中的加标回收率,回收率实验的结果说明该方法在临床和生物医学领域具有良好的应用前景。