由几个到几十个原子组成的贵金属纳米簇材料具有独特的光学性质和高效的催化性能，因此在近几年来受到科研人员的广泛关注。生物分子(核酸、蛋白质等)在贵金属纳米簇材料的合成与应用中具有至关重要的作用。本论文主要研究了生物分子对以其为保护剂或模板剂合成的贵金属纳米簇材料性质的影响。以此为基础，我们实现了荧光银纳米簇(AgNCs)在双链DNA模板上的定位生长和组装，并建立了以AgNCs为荧光探针的分析方法。同时，还将DNA-AgNCs体系用作信号传感器和荧光开关，构建了多种分子逻辑门和功能化分子器件。另外，我们还通过生物分子实现了贵金属纳米簇与其他纳米材料的组装。得到的主要结论有：　　 1)我们首次以含有错配碱基对的双链DNA为模板合成了荧光AgNCs，并初步探讨了AgNCs在错配双链DNA上的形成机理。以此为基础，我们实现了AgNCs在双链DNA分子上的定位组装。另外，以此方法合成的AgNCs可作为荧光探针检测单核苷酸多态性。　　 2)我们发现AgNCs的应激荧光响应行为对DNA模板具有高度依赖性。根据巯基化合物对某些DNA-AgNCs体系荧光的增强作用，我们发展了一种新型的巯基化合物定量分析方法。该方法具有快速准确、稳定性好、灵敏高和抗干扰能力强等优点，并且可用于实际样品的检测。　　 3)我们设计了一种基于DNA编码的策略用以调节AgNCs的荧光性质。以此为基础，我们将AgNCs用作信号传感器，通过AgNCs将DNA输入转换为荧光输出信号，构建了一系列分子逻辑门(AND，OR，INHIBIT，XOR，XNOR，NOR，NAND)。另外，我们还利用AgNCs构建了具有记忆功能的顺序逻辑门及可进行纵横字谜游戏的分子键盘。　　 4)我们发现以AgNCs转移方法得到的某些DNA-AgNCs体系的荧光性质能够通过改变体系的酸碱度而进行可逆的调节。以此为基础，我们构建了一类新型的、以pH为驱动力的AgNCs荧光开关。此类荧光开关具有合成简单、光稳定性好、生物相容性好、操作环保等优点，并且可以用于构建分子逻辑门器件。　　 5)我们设计并制备了一种新型的单壁碳纳米管(SWNTs)-DNA-AgNCs纳米复合材料。这种材料融合了AgNCs与SWNTs的优良性质，并且可用于SWNTs的荧光成像。与传统的碳纳米管成像方法相比，该方法保持了SWNTs的结构完整性，无须使用有毒的重金属元素和有机溶剂，且操作更为简便有效。　　 6)我们制备了一种新型的溶菌酶-金纳米簇-二氧化硅(Lys-AuNCs-SiO2)纳米复合材料。这种纳米复合材料保留了金纳米簇的荧光性质并具有规则的形貌。我们还初步评估了Lys-AuNCs-SiO2纳米复合材料的细胞毒性。实验结果显示Lys-AuNCs-SiO2纳米复合材料具有优良的细胞相容性。