金纳米颗粒（Gold nanoparticles,GNPs）由于具有独特的光学、化学性质和优异的生物相容性,在传感分析、催化以及医学诊断和治疗等领域有广泛的应用。本论文基于功能化的GNPs,利用暗场显微成像技术,在单颗粒水平上实现了对磷酸二酯酶8A（phosphodiesterase 8A,PDE8A）和马拉硫磷的检测。采用的方法提高了检测的灵敏度,并且在实际样品中也得到了较好的效果,为今后多种分析物的灵敏检测提供了可靠的实验方法。此外,合成了氧化亚铜包裹GNPs（GNP@Cu2O NPs）的复合纳米材料,为光学传感检测分析提供了探针材料。论文内容由下列三部分构成:（1）PDE8A在人体中的含量水平与许多生理过程紧密相关。在本章中,设计了一种基于比色的单颗粒检测（Single-particle detection,SPD）法,以Mn O2纳米片修饰的GNPs（GNP@Mn O2 NPs）作为探针检测PDE8A。在该体系中,抗坏血酸三钠盐（2-phosphate-L-ascorbic acid trisodium salt,AAP）可以被碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）催化水解为抗坏血酸（Ascorbic acid,AA）,AA作为还原剂可将Mn O2还原为Mn2+。基于GNPs的局部表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）,用暗场光学显微镜（Dark field optical microscope,DFM）可以在单个颗粒水平上观察到颗粒颜色和散射强度的变化。但是,在该体系中如果有PDE8A存在,环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate,c AMP）水解产物单磷酸腺苷（5′-monophosphate sodium salt,AMP）可以消耗ALP,使得生成的AA不足以将Mn O2壳刻蚀。通过计算GNP@Mn O2 NPs的散射强度,可以准确获得PDE8A的含量。该方法检测PDE8A的线性范围为12.5-62.5 ng/m L,检出限可低至3.25 ng/m L。本方法对生物酶PDE8A的定量分析研究开辟了新的途径。（2）马拉硫磷是一种常用的农药,其造成的污染会引起呼吸中毒,癌症和神经毒性作用等。在本章中,借助DFM成像系统和SPD法,以GNP@Mn O2 NPs为光学探针实现了对马拉硫磷的灵敏检测。对氨基苯基磷酸酯（p-aminophenyl phosphate,p-APP）可以被ALP水解为对氨基苯酚（p-aminophenol,p-AP）,p-AP可用作还原剂将Mn O2壳还原为Mn2+。但是,在马拉硫磷存在的情况下,可以作为ALP的抑制剂,从而抑制p-AP的生成进而Mn O2壳就不会发生刻蚀。通过计算GNP@Mn O2 NPs的散射强度的变化,可以准确定量马拉硫磷的含量。该方法检测马拉硫磷的线性范围为0.001-0.1 ng/m L,检出限可低至0.82 pg/m L。另外,该方法所需样品量较少,特别适合于微量样品的检测分析。（3）在本章中,合成核-壳结构的GNP@Cu2O NPs。通过不断搅拌将聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone,PVP）完全溶解在Cu（NO3）2溶液中。之后将新鲜制备的GNPs和N2H4·H2O溶液加入到该反应中。五分钟剧烈搅拌后,用水洗涤GNP@Cu2O NPs,并将其重新分散在水中。通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、暗场显微镜（DFM）、紫外分光光度计（UV-vis）等设备对该颗粒进行形貌表征和光学性质的探究。结果表明,合成的颗粒粒径均匀,分散性好。