半胱氨酸是组成蛋白质的20余种氨基酸中唯一带有巯基的氨基酸,其在生物过程中扮演着重要的角色,同时对人体内疾病的控制也有极大的作用,因此半胱氨酸的检测和应用引起了人们的广泛关注。另外,半胱氨酸还可以与重金属离子发生作用,其作用主要是通过巯基与重金属离子不同的结合能力来实现的,并且已有文献报道半胱氨酸的巯基能被铜离子选择性氧化。本文将半胱氨酸与重金属离子之间的作用应用到了重金属离子和半胱氨酸的分析检测中。不但拓展了半胱氨酸的应用,而且还建立了一种检测半胱氨酸的新方法。具体内容包括以下三个方面：(1)利用半胱氨酸与铜离子的作用实现铜离子的分析检测。研究发现半胱氨酸能够通过金硫键与十六烷基三甲基溴化铵包被的金纳米颗粒结合,在酸性条件下诱导金纳米颗粒发生聚集,导致金纳米颗粒的等离子体共振吸收发生变化。而铜离子能选择性氧化半胱氨酸的巯基,阻止半胱氨酸与金纳米颗粒之间金硫键的形成,从而抑制金纳米颗粒的聚集。据此,以金纳米颗粒作为铜离子氧化半胱氨酸的可视化指示剂,通过检测金纳米颗粒525 nm处的等离子体共振吸收建立了一种高选择性检测铜离子的色度分析方法。吸光度值与8.0×10-8～2.0×10-6 mol/L范围内的Cu2+浓度呈良好的线性关系,相关系数为0.9962,检出限(3σ/中)为1.5×10-9 mol/L。该方法用于天然水体中痕量铜离子的测定,具有较好的精密度和准确度。(2)基于免标记的DNA荧光法检测银离子和半胱氨酸。Sybr GreenⅠ能选择性识别单双链DNA,是常用于PCR扩增反应的荧光指示剂。本文设计了一段富含C碱基的单链DNA序列,利用银离子与C碱基形成C-Ag-C的复合物,使之形成类似于双链DNA的结构。当有半胱氨酸存在时,半胱氨酸与C碱基发生竞争反应阻止C-Ag-C结构的形成。以Sybr GreenⅠ为荧光指示剂建立了一种高选择性、高灵敏度同时检测银离子和半胱氨酸的DNA免标记的方法。该方法检测银离子的线性范围为12.5～450 nmol/L,相关系数为0.9970,检出限为1.25 nmol/L;检测半胱氨酸的的线性范围为1.25～425 nmol/L,相关系数为-0.9968,检出限为0.125 nmolL。(3)基于金纳米簇-汞离子体系荧光恢复检测半胱氨酸。汞离子是良好的荧光猝灭剂,能猝灭荧光小分子、有机染料、量子点等的荧光；金纳米簇作为荧光纳米材料由于其优良的光学性质,引起了人们的极大兴趣。生物大分子牛血清白蛋白合成的金纳米簇与汞离子之间由于存在Hg2+-Au+作用,导致金纳米簇荧光被猝灭。在此基础上利用巯基与汞离子的强结合能力,抑制汞离子与金纳米簇之间的作用,从而金纳米簇的荧光得到恢复。基于此原理建立了一种高选择性检测半胱氨酸的新方法。