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生物传感器是生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能器有机结合的交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法。因其具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、操作简单、成本低等优点而在食品、制药、化工、生物医学、环境监测等方面有广泛的应用。近年来,纳米材料由于良好的生物相容性、优异的电化学性能和催化性能引起广发的研究兴趣,将生物传感器与新型纳米材料结合促进了信号转换技术的开拓和发展。荧光生物传感器由于具有灵敏度高、操作简单、成本低廉且选择性好等优点而得到了广泛的研究。但随着对待测物检测要求的不断提高,迫切需要构建新型荧光传感器来提高检测的准确度和灵敏度。提高传感器准确度可以通过构建具有参比信号的比率型荧光传感器实现,而灵敏度则可以通过制备新型纳米材料构建传感器来实现检测信号的放大和选用具有高猝灭效率的猝灭剂降低背景信号来实现。本文围绕新型功能化荧光纳米材料在荧光生物传感器中的应用,通过利用背景降低和比率的策略来构建高灵敏准确的新型荧光生物传感器应用于碱性磷酸酶（ALP）的检测。主要内容如下:（1）利用2,6-二氯苯酚吲哚酚（DCIP）对金纳米团簇（AuNCs）的高猝灭效率来降低背景信号从而提高传感器的灵敏度,实现了对ALP的灵敏检测。在该研究中,合成了具有聚集诱导增强特性（AIE）的聚烯丙胺盐酸盐（PAH）交联的AuNCs（PAH-AuNCs）,其表面带有正电荷,可以静电吸附带负电荷的DCIP。由于从PAH-AuNCs到DCIP发生了荧光共振能量转移（FRET）,因此PAH-AuNCs的荧光被显著猝灭。然而,ALP可以催化2-磷酸-L-抗坏血酸（AAP）的水解,产生的L-抗坏血酸（AA）能够将DCIP从蓝色还原为无色,同时抑制了PAH-AuNCs与DCIP之间的FRET。因此猝灭的PAH-AuNCs荧光可以有效恢复。本文的创新点在于合成了AIE增强的PAH-AuNCs纳米材料,然后构建了基于有效FRET的传感策略,从而实现了对ALP的高灵敏检测。同时,独特的比色信号变化还可用于从视觉上区分ALP的存在。荧光和比色传感对ALP的线性关系良好,检测范围为0.5-100 U/L,荧光和比色检测限分别为0.2 U/L和0.5 U/L。另外,将所提出的FRET传感系统应用于人血清样品中的ALP检测,获得了令人满意的结果。（2）设计了新型便捷的比率型荧光传感器以提高ALP活性检测的准确度。将氨基化的介孔二氧化硅纳米颗粒-金纳米簇（MSN-AuNCs）纳米复合材料与邻苯二胺（OPD）结合,构建了新型的OPD/MSN-AuNCs比率荧光纳米平台。其中MSN-AuNCs作为参比信号,OPD被用作识别元件和响应信号。ALP的存在可以催化底物AAP水解为AA,AA可以被Fe3+氧化为脱氢抗坏血酸（DHAA）。然后,通过DHAA与OPD的反应生成喹喔啉（QX）衍生物3-（二羟乙基）呋喃[3,4-b]喹喔啉-1-1（DFQ）,DFQ在450 nm处产生强荧光发射,而MSN-Au NCs在580 nm处的橙红色荧光仅被AA的还原产物Fe2+轻微猝灭。同时,随着ALP浓度的增加,肉眼可以观察到荧光颜色从橙红色到紫色最后到蓝色的明显变化。因此,以450 nm处DFQ的荧光发射为响应信号,580 nm处MSN-AuNCs的荧光发射为参比信号,开发了一种灵敏的ALP比率检测方法。该比率型荧光传感器可以在0.2-80 U/L的线性范围内定量检测ALP活性,检测限为0.1 U/L。将这种新型的比率传感系统进一步应用于人血清样品中的ALP分析,结果令人满意,表明在临床诊断中有广阔的应用前景。（3）基于刺激响应性镧系元素配位聚合物提出了一种新型、简单的ALP活性检测的比率型荧光传感策略。以Tb3+为金属离子、鸟嘌呤单核苷酸（GMP）为配体构建了超分子镧系配位聚合物。将碳点（CDs）封装到网状聚合物内部,形成CDs@Tb-GMP。在该比率传感器中,镧系配位聚合物Tb-GMP用作响应信号,而CDs由于其稳定的荧光强度被用作参比信号。在290 nm处激发下,聚合物网络会在545 nm处发出Tb3+的绿色特征荧光,封装在聚合物网络中的CDs在370 nm处发出蓝色荧光。向体系中加入待测物ALP后,ALP能够水解底物GMP从而诱导聚合物网络被破坏,导致该传感器中Tb3+的荧光由于Tb-GMP聚合物网络的水解而被显著猝灭,而CDs的荧光仅随CDs从聚合物网络中的释放而轻微增强。通过比较两种信号的荧光强度比与ALP浓度之间的关系可实现高灵敏检测ALP,其检测线性范围为0.5-80 U/L,检测限为0.13 U/L。本工作的创新之处在于,利用天然底物GMP代替人工底物检测ALP,可以提供ALP在生理条件下的实际活性水平,从而更准确地评价ALP在生物系统中的功能。将所提出的比率型传感系统应用于人血清样品中的ALP检测,获得了令人满意的结果,证明了其在临床诊断中的应用潜力。