纳米材料在纳米技术和生物技术上的优秀性质和应用潜力吸引了许多人的兴趣和研究。纳米人工模拟酶的发现推动了纳米科技的基础研究并且拓展了纳米材料的应用。为了克服纳米材料的团聚沉降,由蛋白质为模板指导合成的特异性和多功能纳米材料成为了近来追逐的热点。本研究以生物蛋白为模板,通过模拟生物矿化作用,制备铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构、亲和素-金纳米簇等材料。蛋白质模板可控制金属内核的形貌与尺寸,同时对纳米金属内核具有很强的稳定作用,能够在复杂环境体系中保持稳定的活性,防止纳米材料的团聚沉降。蛋白质外壳的结构也决定了其可能拥有蛋白质的相关功能,如联接标记分子,催化功能,识别作用,荧光增强等特性。论文共分为三章:第一章:牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的制备及其模拟过氧化物酶性质的研究本章以生物蛋白(BSA)为模板,通过模拟生物矿化作用,制备了铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构纳米材料。蛋白质模板法可控制金属内核的形貌与尺寸,同时对纳米金属内核具有很强的稳定作用。本章研究了BSA-PtNPs的模拟过氧化物酶特性和稳定性。结果表明:所得牛血清白蛋白-铂复合纳米材料拥有优秀的模拟过氧化物酶活性,并能在过氧化氢存在下催化多种不同的过氧化物酶底物。本章发现牛血清白蛋白-铂复合纳米材料对过氧化氢的亲和力很强,其米氏常数要比其它文献报道的纳米铂材料对过氧化氢的米氏常数低一个数量级,说明了蛋白质外壳在铂复合纳米材料的制备过程和模拟酶特性中能够起到重要的作用。最重要的,蛋白质外壳也给与了铂纳米材料很好的稳定性作用,在不同的环境下均能保持很好的稳定性,特别是能够耐受高盐浓度(2 M)和高蛋白质浓度(150 mg/m L)。第二章:铋离子对牛血清白蛋白-铂复合纳米材料模拟过氧化物酶的增敏作用及其高灵敏地检测硫离子本章首次发现,铋能够通过嗜金属作用或者还原反应等作用与牛血清白蛋白-铂纳米粒子快速形成Bi/BSA-PtNPs复合纳米材料,在一定的反应条件下,铋能很好地提高牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的过氧化物酶活性。利用增敏效果最佳的Bi/BSA-Pt NPs-TMB-H2O2显色体系,及硫对铂纳米材料的过氧化物酶活性抑制,检测硫离子的含量。结果表明:铋对于牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的过氧化物酶活性增敏效果好。利用Bi/BSA-PtNPs-TMB-H2O2显色体系检测硫离子含量,方法得出的线性为y=0.17159+0.17008x,r=0.9959,线性范围为0.08~4μM,检测限低至50 nM(信噪比=3)。本章的方法专一性强,检测时间短,并成功地应用到自来水样品的加标回收率中,与其他纳米材料检测硫离子的方法相比拥有更低的检测限、更宽线性范围等优点。第三章:亲和素-金纳米簇的制备、性质讨论和应用本章以亲和素为模板,通过模拟生物矿化作用,制备了亲和素-金纳米簇材料,所得亲和素-金纳米簇拥有优秀的模拟过氧化物酶活性。该材料拥有稳定的荧光特性,亲和素外壳的结构不仅提供了很好的稳定性,也决定了其可能拥有亲和素的相关功能。实验结果表明,该材料能在过氧化氢存在下催化过氧化物酶底物(底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺基)在652 nm处有明显吸收峰。387 nm作为激发波长扫发射波长,在460 nm和650 nm处亲和素-金纳米簇有明显的发射波长,其荧光量子产率为0.82%。通过识别肝癌细胞中生物素和三明治型DNA电化学传感器(DNA杂交技术/隐球菌ssDNA)的方法成功验证了本材料的亲和素能够识别和结合生物素。