Recentemente, os nanocristais semicondutores, também conhecidos como pontos quânticos, tornaram-se muito atrativos em abordagens de detecção por fotoluminescência devido as suas propriedades ópticas peculiares, tais como fluorescência intensa e com perfil estreito, comprimento de onda máximo ajustável através do controle do tamanho das partículas e maior fotoestabilidade em comparação com os corantes orgânicos convencionais. As nanopartículas sintetizadas foram avaliadas como sondas fotoluminescentes (na forma de dispersão aquosa) para a determinação de captopril, histamina, canamicina e tiroxina (analitos não fotoluminescentes na temperatura ambiente) evitando o uso de procedimentos complexos de derivatização química e permitindo quantificações de forma simples e com sensibilidade. Nanopartículas de CdTe modificadas com o ácido tioglicólico (TGA) e com o ácido 2-mercaptopropiônico (2MPA) e também nanopartículas de ZnS modificadas com L-cisteína foram sintetizadas pela abordagem em fase aquosa coloidal. Estas foram caracterizadas usando métodos microscópicos e espectroscópicos adequados. A fotoluminescência da nanopartícula 2MPA-CdTe foi consideravelmente mais intensa quando na presença de captropil. Sob condições ótimas, o modelo de calibração (isoterma de ligação de Langmuir) foi linear até 4,8 x 10-4 mol L-1 com constante de equilíbrio de ligação de 3,2 x 104 L mol-1 e limite de detecção (LOD) de 6,2 x 10-6 mol L-1 (1,3 (micro)g mL-1). Aplicações em soro sanguíneo humano fortificado com captropil e em formulações farmacêuticas foram demonstradas. A fotoluminescência das nanopartículas de TGA-CdTe foi reduzida (supressão) após adição de diferentes concentrações de histamina seguindo o modelo de Stern- Volmer. A resposta linear cobriu uma faixa de concentração até 5,7 x 10-4 mol L-1, com LOD de 9,6 x 10-6 mol L-1 (1,1 (micro)g mL-1). A abordagem proposta foi utilizada para determinação de histamina em carne de atum. Já a presença de aminoglicosídeos aumentou a fluorescência das nanopartículas de TGA-CdTe (seguindo o modelo da isoterma da adsorção de Langmuir). A kanamicina foi o aminoglicosídeo escolhido para estudar o efeito do aumento da intensidade da fotoluminescência das nanopartículas de TGA-CdTe disperso em solução aquosa. A faixa linear estendeu-se até 8,2 x 10-7 mol L-1 com LOD de 2,5 x 10-8 mol L-1 (14,2 ng mL-1). As constantes de ligação entre diversos aminoglicosídeos e TGACdTe foram calculadas e indicou que existe uma relação entre o número de grupos amino primários disponíveis e o aumento da luminescência. Essa abordagem foi aplicada com sucesso para a análise de amostras de leite e água de riacho, ambos fortificados com kanamicina, usando procedimento de extração em fase sólida com um polímero impresso molecularmente (MIP). A intensidade da fotoluminescência da nanopartícula cisteína-ZnS em solução contendo brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) foi reduzida (quenched) após adição de tiroxina. A redução total do sinal (quenching) seguiu o modelo de Stern-Volmer com resposta linear até 4,0 x 10-6 mol L-1 de concentração do analito, o LOD foi 6,2 x 10-8 mol L-1 (48,3 ng mL-1). A dispersão aquosa da cisteína-ZnS foi usada como sonda óptica para a determinação de tiroxina em formulações farmacêuticas e em saliva humana fortificada com analito.