目的:(1)构建一种基于碳点-四氧化三铁(CDs-Fe_3O_4)纳米复合材料的生物传感器,根据大肠杆菌O157:H7(E.coli O157:H7)可与生物传感器上的靶DNA特异性结合,引起电化学信号改变的特点,可将其用于水和牛奶中E.coli O157:H7的快速、痕量测定。(2)合成一种简单、安全、无污染的蓝色荧光碳点(CDs),根据Fe~(3+)可选择性猝灭荧光及提高电致化学发光(ECL)信号强度,建构荧光/ECL双模态传感器,实现对水环境中Fe~(3+)的精准、超灵敏定量检测。方法:(1)以柠檬酸、葡萄糖为碳源,乙酸钠为钝化剂和氯化铁高温高压后成功制备CDs-Fe_3O_4纳米复合材料。通过透射电子显微镜(TEM)及高分辨TEM(HRTEM)对CDs-Fe_3O_4纳米复合材料进行形貌特征及尺寸的表征,根据大肠杆菌O157:H7可与生物传感器上的靶DNA特异性结合,引起电化学信号改变的特点,将其应用于E.coli O157:H7的定量检测,并使用酶联免疫法(ELISA)检验检测结果,最后,制备的CDs-Fe_3O_4纳米复合材料的电化学生物传感器可应用于牛奶和水中E.coli O157:H7的快速、痕量测定。(2)通过简便、安全、绿色的水热法以赣南脐橙皮为碳源,成功合成出蓝色荧光橙皮CDs(o-CDs),借助TEM和HRTEM来研究其形态及粒径分布;使用紫外可见分光光度计、荧光分光光度计来研究o-CDs的光学性能;傅里叶变换红外光谱仪(FITR)对o-CDs的官能团进行分析;通过噻唑蓝(MTT)和激光共聚焦荧光显微镜分别探讨细胞毒性及荧光成像能力。基于o-CDs的荧光被Fe~(3+)猝灭及增强ECL信号强度,成功构建荧光/ECL双模态传感器,可达到精准及超灵敏快速检测Fe~(3+)目的。结果:(1)成功构建基于CDs-Fe_3O_4纳米复合材料的电化学生物传感器。TEM和HRTEM图像显示制备的CDs的粒径分布均匀,主要集中在3-4 nm,CDs-Fe_3O_4纳米复合材料的粒径在15-40 nm的范围内,同时也证明CDs-Fe_3O_4纳米复合材料的成功合成。电化学图谱表明靶探针DNA成功修饰在CDs-Fe_3O_4纳米复合材料的表面。在最优实验条件下,传感器对E.coli O157:H7的线性范围为10-10~8CFU/m L,检出限为6.88 CFU/m L(3δ/K),可与其他传感器性能相媲美。对此,将电化学生物传感器使用于真实样品中E.coli O157:H7的检测,同时检测结果与ELISA相对比,获得良好的重复性、稳Symbiont interaction定性及实用性。(2)使用成本低、安全、无污染的水热法成功将脐橙皮制备为蓝色o-CDs。TEM和HRTEM图像显示o-CDs呈均匀球形,直径约为2–4 nm,晶格间距为0.220 nm。FITR显示其含有-NH、C=C、C-C及大量含氧基团(-OH、-COOH),保证了o-CDs具有良好的亲水性和水溶性。荧光光谱显示o-CDs的最佳激发波长为356 nm,最佳发射波长为435 nm。MTT实验和激光共聚焦荧光图像显示其具有优异的生物相容性和活细胞荧光成像能力。基于o-CDs的荧光被Fe~(3+)静态猝灭及增强ECL信号强度特点而成功构建荧光/ECL双模态传感器,其线性范围分别为0.83-66.7μM(荧光)和2.5-2.5×10~4 n M(ECL),检出限(3δ/K)分别为32.7 n M与0.2 nR428 IC50 M。基于此荧光/ECL双模态传感器对Fe~(3+)优异的传感性能,在用于环境水样中Fe~(3+)浓度测定,加标回收率良好,证明其在真实检测中的准确度。结论:(1)制备了一种灵敏的基于CDs-Fe_3O_4纳米复合材料构建的电化学DNA生物传感器,可用于监测牛奶、水体中的E.coli O157:H7。本研究还提供了一种有效的生物传感器制造策略,有望为制备用于其他细菌或病毒检测的电化学DNA生物传感器提供参考。(2)通过一种简单环保的绿色合成路线,以脐橙皮为碳源Tofacitinib浓度,水热法制备蓝色荧光o-CDs。其具有优异的荧光性能、低细胞毒性和良好的生物相容性,可用于活细胞的荧光成像和Fe~(3+)传感。同时,制备的荧光/ECL双模态检测Fe~(3+),具有良好的选择性和灵敏度。最后,由于o-CDs的易得性和低价格,它有望用于无毒荧光探针、生物成像平台和小型化Fe~(3+)离子传感的发展,可为开发和大规模生产提供了更广阔的潜力。