中文摘要：

本项目拟在自身实验发现基础上，系统研究分析物诱导的发光碲化镉零维纳米粒子与一维纳米棒或纳米线之间快速转换的条件与规律，并根据零维与一维纳米材料间明显的光物理性质差异，探索基于二者间现场转换构建免标记荧光偏振传感系统的可行性与分析性能优势。该项目研究有利于深化人们对发光纳米晶成长机理的认识，更好地掌控不同结构纳米晶的合成条件。同时，以期构建的免标记荧光偏振传感系统也有利于人们对无机纳米体系中荧光偏振信号的产生机制与影响因素的本质理解，并有望为相关化学与生物物种及过程分析提供新的高灵敏技术手段，这对丰富和拓展纳米材料在分析科学领域的理论研究与实际应用均具有积极意义。

结论摘要：

高的信号选择性是获取荧光传感可靠结果的重要前提。除了借助特异性相互作用保证高的反应选择性外，人们采用了多种方法来提升荧光信号的选择性。如发展红区长波发射探针降低背景信号干扰、构建比率法荧光传感系统等。相对于常用的荧光强度，荧光偏振是一种比率信号，具有较高的可靠性。传统的荧光偏振方法，多用于免疫分析中，主要是基于将小分子荧光团标记到特定蛋白质上，再利用抗原抗体特异性结合导致分子的旋转消偏减弱、偏振信号增强来建立分析系统。截至目前，免标记直接荧光偏振传感方法还鲜见报道。 本项目旨在基于前期课题组已发现的三价稀土金属Eu诱导零维CdTe纳米粒子转化为一维纳米棒的实验事实，系统研究分析物诱导的发光碲化镉零维纳米粒子与一维纳米棒或纳米线之间快速转换的条件与规律，并根据零维与一维纳米材料间明显的光物理性质差异，探索基于二者间现场转换构建免标记荧光偏振传感系统的可行性与分析性能优势。一、研究了三价稀土金属离子Eu(III)诱导零维CdTe纳米晶快速转化成一维纳米棒的过程及成因。不同形成过程的纳米棒TEM照片表明，晶体生长中取向连接机理的存在（如位错现象），即零维CdTe纳米粒子优先沿着立方相的（111）方向取向融合成一维纳米棒。二、通过实验条件优化，控制CdTe零维/一维转化的动力学，获得了荧光偏振信号变化与含磷物种浓度间良好的线性关系，构建了免标记荧光偏振传感焦磷酸盐体系，并对实际样品（尿样）中焦磷酸盐含量进行了分析检测。这种基于纳米晶维度变化建立的免标记直接荧光偏振传感，方法新颖，体现了荧光偏振具有较高信号选择性的特点。三、研究了一维CdTe纳米棒至零维纳米晶的快速转化，发现在特定条件下实现CdTe纳米晶零维/一维或一维/零维不同方向转化热力学控制的关键因素可能与纳米晶的表面态差异及Eu(III)的浓度选择有关。发展的传感系统具有较高的反应选择性和信号选择性，能在其它稀土离子存在下定量检测Eu(III)离子。四、基于量子点尺寸依赖猝灭发展了人体尿液柠檬酸盐的快速裸眼检测方法。该方法利用了量子点的发射波长变化，具有较高的信号选择性，也便于不同人群结石病变裸眼高通量筛查。五、分别合成制备了荧光共轭聚合物、CdTe量子点和石墨烯量子点三种不同材料的近红区发射荧光探针，构建了相应的低背景信号干扰的γ-球蛋白、胰蛋白酶等荧光传感和细胞成像系统。