碱性磷酸酶（ALP）活性是禽畜疾病诊断、营养调节以及保证牛奶巴氏杀菌合格的关键指标,在食品检测和食品科学研究中具有重要意义。荧光检测操作简便、灵敏度高、检测结果可视;二氧化锰（MnO2）纳米片具有优异的荧光信号调控能力,并且能特异性识别ALP的催化产物（如抗坏血酸（AA））,因此研究人员开发了一些基于MnO2纳米片的荧光传感体系用以检测ALP活性。但是,现有的该类体系主要有两大局限,一为调控荧光信号多依赖于MnO2纳米片的物理特性“光吸收能力”,对其他特性的利用较少;二是对ALP活性的检测大多依赖单个发射通道荧光强度的变化,以及引起的荧光图像明暗变化,检测结果容易受到仪器波动等非ALP相关因素的干扰。本论文同时利用MnO2纳米片化学特性“氧化能力”和“类氧化酶活性”调控荧光信号,克服了局限一产生的不利影响。克服局限二则采用比率荧光的自校正功能,降低干扰,提高ALP活性定量检测的准确性和灵敏度;同时,利用多通道比率荧光构建诱导传感体系表现出明显的荧光颜色变化,优化检测结果的可视化效果。论文系统研究了MnO2纳米片对多种物质荧光信号的调控作用,构建了4种二通道或/和三通道比率荧光传感体系用于ALP活性检测。传感体系设计均基于MnO2纳米片特性、均采用比率荧光策略,系统连贯。其检测机理为样品中的ALP可诱导传感体系中特异性识别元件MnO2纳米片降解,及其物理化学特性和荧光调控作用减弱,导致多个通道荧光强度变化和整体荧光颜色变化,从而实现对ALP活性的准确、灵敏的定量检测,检测结果可视,并在食品领域多类别样品检测中实际应用,研究结果概括如下。（1）MnO2纳米片对荧光/非荧光物质的荧光信号调控研究。首先,合成了MnO2纳米片、碲化镉/硫化锌量子点（Cd Te/Zn S QDs,简称QDs）、碳量子点（CDs）、金纳米团簇（Au NCs）等功能纳米材料并进行形貌等表征;然后,研究了MnO2纳米片对多种荧光和非荧光物质的作用:第一,利用物理特性光吸收能力通过内滤效应（IFE）等机制淬灭上述三种荧光纳米材料和有机荧光染料Alexa Fluor 488(AF488),其中IFE起到23%–52%作用;第二,利用化学特性氧化能力使非荧光物质多巴胺氧化为绿色荧光聚多巴胺（PDA）纳米颗粒(λem=485 nm);第三,利用化学特性类氧化酶活性催化非荧光物质邻苯二胺（OPD）和硫胺素氧化反应,生成黄色荧光2,3-二氨基酚嗪(OPDyellow,λem=569 nm)和蓝色荧光脱氢硫胺素(λem=440 nm)。这三种作用使多种物质的荧光发射强度受MnO2纳米片调控,并对其含量具有依赖性,可以在基于MnO2纳米片构建的荧光传感体系中用作荧光信号转化单元,指示ALP活性。（2）基于MnO2纳米片光吸收能力构建二通道比率荧光传感体系MnO2-CDs-Au NCs检测ALP活性。ALP可以催化底物2-磷酸-L-抗坏血酸（AA2P）脱磷酸化生成AA,AA与MnO2纳米片发生氧化还原反应,将其降解为Mn2+离子,使其光吸收能力和荧光淬灭能力降低。基于此原理,当ALP活性为0时,传感体系利用MnO2纳米片光吸收能力不同程度地淬灭蓝色荧光CDs和红色荧光Au NCs,体系初始红色通道与蓝色通道荧光强度比值较小,呈蓝色荧光图像;随着ALP活性增大,MnO2纳米片对CDs和Au NCs淬灭效率降低,CDs和Au NCs荧光恢复,体系红色通道与蓝色通道强度比值增大,荧光颜色从蓝色转变为紫色、红紫色。体系由二通道强度比值变化实现了对10–150 m U/m L ALP的定量检测,检测限（LOD）为4.2 m U/m L,由荧光颜色变化实现检测结果可视化,具有高特异性,应用于禽畜血清ALP活性检测效果良好,与商业试剂盒测试相对误差在-4.66%至9.17%。相比于单通道体系,二通道体系的检测准确性和可视性有较好的提升。但是,体系定量检测范围宽度不足,在巴氏杀菌奶检测方面稍有欠缺。（3）为增加适用范围,基于MnO2纳米片（催化）氧化能力构建了比率荧光-比色双模式传感体系检测ALP活性。在比率荧光模式MnO2-多巴胺-QDs中,利用MnO2纳米片氧化能力将多巴胺氧化为绿色荧光PDA纳米颗粒,生成的PDA纳米颗粒淬灭红色荧光QDs,整体呈绿色荧光;ALP经由AA降解MnO2纳米片,使其氧化能力降低,PDA纳米颗粒生成减少,QDs荧光逐渐恢复,二通道荧光强度发生变化,荧光颜色逐渐由绿色变为黄色、红色。为了扩大适用范围引入比色模式,MnO2纳米片利用类氧化酶活性将无色3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）氧化为黄色TMBox,检测ALP后MnO2纳米片类氧化酶活性降低,TMBox生成减少,吸光度降低,黄色变浅。该双模式传感体系利用二通道荧光强度和吸光度值变化将ALP活性定量检测范围扩大至0.04–80 m U/m L,LOD低至0.015 m U/m L,利用（荧光）颜色变化实现检测结果可视化,具有高特异性,比率荧光模式和比色模式分别适用于禽畜血清和巴氏杀菌奶检测,与商业试剂盒/试纸检测结果较一致,实现了对ALP活性差值较大的多类别样品的兼容性检测。（4）基于MnO2纳米片类氧化酶活性构建三通道比率荧光传感体系MnO2-OPD-QDs检测ALP活性,提升荧光颜色演变范围和丰富度,提高可视化准确性。该传感体系利用MnO2纳米片类氧化酶活性催化OPD氧化生成黄色荧光OPDyellow（通道1）,生成的OPDyellow淬灭红色荧光QDs,初始状态呈黄色荧光图像;然后,ALP经由AA降解MnO2纳米片,使其类氧化酶活性降低,OPDyellow生成减少,QDs红色荧光得以恢复（通道2）,荧光颜色逐渐转变为橙色、红色;同时,传感体系中过量的酶催化产物AA与OPD反应生成蓝色荧光OPDblue（通道3）,使荧光颜色进一步转变为紫色。体系通过三通道荧光信号变化实现了对0.1–100 m U/m L ALP的定量检测,LOD为0.06 m U/m L,并通过“黄-橙-红-紫”宽范围荧光颜色变化实现检测结果良好可视化,具有高特异性,应用于禽畜血清ALP活性检测,与商业试剂盒检测结果较一致。相比于二通道体系,发射通道数量的增加提升了荧光颜色变化范围和丰富度,可视效果进一步提高。（5）基于MnO2纳米片开发多通道比率荧光传感体系MnO2-硫胺素(-AF488)-Au NCs双重检测ALP,提高定量检测和结果目视准确性。AF488的引入与否分别对应两个检测模式,未引入AF488时,传感体系为二通道模式MnO2-硫胺素-Au NCs;引入AF488时,为三通道模式MnO2-硫胺素-AF488-Au NCs。该体系可实现ALP活性双重检测,即针对同一样品可提供两种比率荧光值（二通道vs.三通道）用于定量检测,并提供两种荧光颜色（“蓝紫色-紫色-红色”演变路径vs.“蓝色-青色-绿色-黄绿色”演变路径）用于目视检测,两种定量/目视检测结果可相互验证。其中,多通道荧光信号和荧光颜色的改变同样来源于ALP催化产物AA造成的MnO2纳米片光吸收能力和类氧化酶活性降低。当两种定量/目视检测结果误差较大时,表示可能受到干扰;反之表示准确。体系实现了对0.1–100 m U/m L ALP的双重定量检测,LOD分别为0.05 m U/m L和0.06m U/m L,结果可视,特异性高,可应用于禽畜血清和巴氏杀菌奶ALP活性检测。上述4种基于MnO2纳米片构建的多通道（二通道或/和三通道）比率荧光传感体系成功实现了对ALP活性准确、结果可视、多适用范围的检测。