稀土发光材料是众多发光材料中的重要一族,具有量子产率高、发射峰窄、发射光谱带宽、荧光寿命长以及毒性较低等优点。近来,稀土发光材料作为一类新兴的电致化学发光(ECL)材料引起了科研工作者的广泛关注,他们具有毒性低、发光强度强和更稳定的阴极信号等优异特性。据此,本文制备了三类稀土发光纳米材料,并将其应用于电极表面生物传感器的构建。这一研究一方面拓宽了稀土发光材料的应用范围;另一方面为癌胚抗原(CEA)和叶酸受体(FR)细胞的分析检测提供了新的平台。本文中,我们合成了三类稀土发光纳米材料,经表面改性后,将其用于玻碳电极(GCE)表面生物传感器的构建。具体内容如下:1.通过热分解法合成了疏水性核-壳结构的BaGdF5:Yb,Er@BaGdF5:Yb纳米粒子(BGF@BGFY NPs),经Gd3+离子辅助配体交换得到叶酸(FA)包裹的BGF@BGFY NPs(FA-BGF@BGFY NPs)。将 FA-BGF@BGFY NPs、EDC/NHS和BSA通过层层自组装修饰在GCE上,活化NPs表面的FA分子;再将被修饰的GCE在Hela细胞液中孵化,基于FA与Hela细胞表面过度表达的叶酸受体(FR)之间的特异性反应,构建了 ECL细胞传感器。实验结果表明:该传感器具有较好的稳定性、重现性以及较高的准确性,为FR(+)癌细胞的分析检测提供了一种新的方法。2.通过热分解法合成了油胺、油酸包裹的Eu0.9Mn0.1S NPs,经柠檬酸钠(cit-Na)配体交换使其转变为水溶性的cit-Eu0.9Mn0.1S NPs。掺杂后的Eu0.9Mn0.1S NPs,其ECL信号强度是单纯EuS NPs的4倍,且信号响应稳定。将聚二烯丙基二甲基氯化铵处理过的碳纳米管(PDDA-CNTs)和cit-Eu0.9Mn0.1S NPs经静电作用组装在GCE上,实现ECL信号的再次放大,由此构建了基于cit-Eu0.9Mn0.1S NPs的CEA免疫传感器。实验结果表明:该传感器具有良好的稳定性和重现性,且实际血清样品的检测结果与参考值较接近。3.通过热分解法合成了 Eu1-xCuxS NPs(x为Cu2+物质的量与金属离子总物质的量的比值),并进行了透射电子显微镜(TEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、电感耦合等离子体原子吸收光谱(ICP-AES)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱(PL)等一系列表征。比较了Cu2+的不同掺杂量对EuS NPs的PL和ECL强度影响,实验表明:当x=0.05时,Eu0.95Cu0.05S NPs的PL和ECL强度均最强,且信号响应稳定。通过配体组装的方法实现Eu0.95Cu0.05S NPs的表面改性,得到 FA-Eu0.95Cu0.05S NPs。基于 FA-Eu0.95Cu0.05S 在 GCE 表面构建 FR(+)细胞传感器,并进行HeLa细胞的分析检测。分析结果表明:该传感器的具有较低的检测限(246 cell/mL)和较宽的检测范围(3.25×102～5.2×105 cell/mL),且 ECL信号响应稳定。