金纳米粒子的自组装及其应用一直是研究热点,人们利用各种组装驱动力以及组装方法,使金纳米粒子能组装成更为复杂有序的结构,包括多维多尺度的纳米或微米结构。金纳米粒子良好的生物相容性、独特的电学和光学性质,使其在生物检测、生物催化、细胞成像、药物传输等生物医药领域有着广泛的应用。近20年来,随着现代生物学的发展,更多的证据表明,糖类物质是很多生理和病理过程中分子识别的决定因素,因此对于糖化学的研究越来越受到人们的关注。目前在金纳米粒子表面利用糖类化合物进行功能化修饰的研究及其应用并不多见,并且所采用的功能化方法大多基于共价键连接,方法相对比较单一。氟氟相互作用是一种相对新颖的非共价相互作用,它指的是含有多氟烷烃部分的有机化合物中氟尾之间的“亲氟”作用,自20世纪90年代被发现后逐步得到人们的关注,现已被应用于生物检测、固相分离、均相催化、标记合成等各个领域。氟氟相互作用一个典型的应用实例是固定糖芯片中的糖分子并实现对蛋白的检测。由于含氟化合物的超疏水性质,该糖芯片的非特异性吸附相对传统的共价方法有明显的改善。但遗憾的是,目前还缺少基于氟氟相互作用的在纯水相体系中对于生物分子的特异性相互作用的有效检测方法,特别是纳米粒子在自组装与生物检测方面所取得的成就没有体现。本论文就是在这一基础上开展起来的,主要包括以下两个部分：1.氟配体稳定金纳米粒子自组装的研究由于氟标记化合物超疏水、低表面张力等特殊的化学性质,导致了在自组装时氟标记化合物与碳氢化合物具有不同的特点,因此其自组装近年来逐渐为研究者们所关注。但是对于氟配体稳定的纳米粒子的制备以及进一步的自组装研究在文献报道中并不多见。因此我们选用氟配体稳定金纳米粒子(氟金纳米粒子,F-AuNP),希望利用氟配体之间的氟氟相互作用,F-AuNP能够形成具有一定形貌结构的组装体。我们首先采用弱还原剂油胺来还原氯金酸,并在合适的时间点,加入带巯基的氟配体(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷硫醇)直接在甲苯中稳定金纳米粒子,以获得粒径窄分布的氟金纳米粒子。随后发现F-AuNP能组装成为棒状结构,初步观察表明其结构内部的F-AuNP呈平行排列的趋势,两排平行的纳米粒子之间的距离约为3nm。进一步的结果显示该现象与氟配体有关,而且氟配体的含量对棒状结构有明显影响。2.利用氟氟相互作用形成糖功能化金纳米粒子聚集体及其由蛋白调控的可逆聚集。氟氟相互作用已被成功应用于制备非共价的糖芯片来实现对多种糖-蛋白相互作用的检测。但是,氟氟相互作用在溶液中作为无机纳米粒子组装的驱动力,并进一步使用所得组装体在溶液中进行多种生物检测还未见文献报道。这样的体系,既可以发挥纳米粒子本身的多项优势,又可在全水相中弥补前面固液界面上体系的缺点,具有较好的理论研究意义和潜在应用前景。根据上述研究背景,我们首先合成了氟配体稳定的金纳米粒子(F-AuNP)和带氟尾的糖化合物(氟糖、F-sugar),并通过各种组装手段,利用氟氟相互作用对于金纳米粒子进行了糖功能化修饰,发现带F-Mal和F-AuNP能够分别在有机溶剂和水的混合溶剂、水中形成表面为糖分子稳定的氟金粒子杂化组装体(FF-AuNP-Mal),采用不同的组装方法还可得到不同种类的形貌。同时,通过多种溶剂转换手段,进一步得到水溶性氟金纳米粒子组装体。研究表明,所得的水溶性FF-AuNP-Mal可在蛋白分子的调控下进行可逆的聚集,其解聚集过程通过加入竞争性配体分子甘露糖来实现。