近十几年来,纳米科技的迅猛发展促进了人们对纳米材料更深入的研究,其中,最具代表性的要数荧光量子点和磁性纳米粒子。标记和分离是生物医学研究中最常用的两种手段,荧光量子点因为具有独特的一元激发多元发射和发射波长随粒径与组成的可调性以及较高的荧光稳定性而在生物标记领域具有广泛的应用前景；磁性纳米粒子因为具有良好的磁导向性和可操控性,在外加磁场的控制下可以定向移动,因此广泛地用于生物体系中特定组分的特异性捕获和分离、靶向给药以及磁致热疗等领域。然而,功能的单一性往往也限制了它们更广泛的应用,比如对特定组分标记的同时实现其从复杂样品中的分离。于是,新型的多功能材料的开发和应用成为了科学工作者们研究的主题。我们基于荧光量子点和磁性纳米粒子,以聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚纳米球为模板,构建了兼具荧光和磁性的多功能纳米球,在其表面偶联上不同的生物分子后用于生物体系中单一组分或多组分的荧光检测和磁性分离。本论文的主要研究内容如下：(1)改进实验室现有的方法制备荧光-磁性双功能纳米球,并用粘度分析法和原子发射光谱分析法实现微球浓度、微球内部量子点和磁性纳米粒子包埋量的表征；在荧光-磁性双功能纳米球表面偶联上蛋白后,采用荧光定量分析法表征微球表面蛋白偶联个数,并将构建的荧光-磁性-生物靶向三功能纳米球用于A549细胞的识别和分选。(2)构建荧光-磁性双编码微球,并用于体系中多组分的同时识别和梯度分选。采用超声溶胀的方法,将不同颜色的量子点和不同量的磁性纳米粒子包埋到聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚微球内部,从而构建了一组荧光-磁性-双编码微球,分别在其表面偶联上不同的抗体后用于复杂样品中三种靶向蛋白的同时识别和分离。(3)采用层层自组装法,提出一种可靠的制备荧光-磁性双编码微球的制备方法。以聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚纳米球为模板,通过层层自组装的方法将荧光量子点和磁性纳米粒子组装到微球表面,通过简单的控制包被过程中量子点的种类或两种纳米粒子的包被量,从而得到不同荧光发射和磁响应能力的双编码微球。该方法具有较好的可控性和较高的可重复性,制备得到的编码微球粒径均一、具有良好的单分散性。(4)基于生物体系中常用的生物素-亲和素反应,研究了聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚纳米球表面分子反应的动力学以及它与不同粒径的微球之间的反应动力学行为,在一定的条件下,它们之间的反应在几分钟内就能完成90%以上,从理论上证明了基于聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚纳米球为探针的生物分子、病毒、细菌或细胞的快速检测的可行性,并可用于指导实验操作。