天然酶是生物体内细胞产生的一种生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。受到自然界酶催化的启发,人们开展了各种“取天然酶之长,避其所短”的酶模拟物研究。在过去的几十年中,研究人员已经设计构建了多种高度稳定、低成本且可替代天然酶的人工模拟物,并将其广泛应用在多个领域。迄今,“人工酶”已成为非常重要且令人兴奋的仿生化学分支。最近,纳米技术与生物学的融合极大地激发了科研人员设计和构建具有酶特性的功能性纳米材料的兴趣。人们通常将这类具有酶活性的纳米材料称为纳米酶。然而,随着研究的不断进展,一些限制纳米酶进一步应用的问题亟待解决。目前开发的纳米酶普遍存在催化活性较低和催化特异性较差的缺点,在一定程度上限制了纳米酶的应用。再者,纳米材料独特的理化性质不仅赋予了纳米酶多种功能,还可以实现多种设计和广泛应用。所以,提高纳米酶的催化活性、特异性和扩展纳米酶的实际应用是纳米酶领域的研究热点。对此,本文设计合成了不同的Fe/Cu基纳米酶并构建了相应的光学传感分析系统。主要内容包括:1、基于具有磁分离特性的新型纳米酶构建了一种比色传感器,用于近中性条件下一步检测代谢物。使用自组装水热法制备了具有氧空位的磁性Cu/Fe3O4@Fe OOH,并通过不同方法进行材料表征。通过将Cu2+结合到Fe3O4@Fe OOH结构中而产生的氧空位被证实是其催化活性增强的重要反应位点。得益于其固有的类过氧化物酶活性,通过催化分解H2O2氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）产生信号,开发了一种简单的选择性的酶基比色传感器,用于一步检测H2O2和胆固醇。2、通过简单的水热法合成了具有蓝色荧光和过氧化物模拟酶活性双功能的铜（II）基金属有机骨架（NH2-Cu-MOF）。NH2-Cu-MOF具有过氧化物模拟酶的催化活性,可以催化分解H2O2氧化邻苯二胺（OPD）生产具有黄色荧光的2,3-二氨基吩嗪（DAP）,且NH2-Cu-MOF（429 nm）的能量可以通过荧光共振能量转移（FRET）给DAP（549 nm）。在焦磷酸盐（PPi）存在下,由于Cu2+与PPi的超强结合能力,NH2-Cu-MOF的催化活性受到极大的抑制。然而,在与无机焦磷酸酶（PPase）温育后,PPi被水解成对Cu2+具有低亲和力的正磷酸盐（Pi）,NH2-Cu-MOF的过氧化物模拟酶活性得到恢复,产生了取决于PPase水平的比率荧光信号。在此,基于PPi和PPase诱导的不同比率荧光信号,构建了PPase活性的定量分析方法。3、通过简单的水热法,利用硝酸铜作为金属节点和2,5-二羟基对苯二甲酸作为桥联配体合成了Cu-MOF-74纳米酶。Cu-MOF-74作为过氧化物模拟酶可以催化H2O2的分解来诱导·OH的产生,而·OH可以把桥联配体2,5-二羟基对苯二甲酸上对位的两个羟基氧化成羰基,在激发的过程中电子会转移到缺电子的羰基上,使Cu-MOF-74黄绿色荧光发生猝灭。利用双功能Cu-MOF-74作为模拟酶和荧光探针,发展了一种简单、可视化、免标记的荧光传感用于H2O2的检测。