随着医疗水平的发展,人类的平均寿命也随之延长,而癌症对于人类的威胁却日益突出,逐渐成为我国居民的第一死因。癌症的发现时期对于癌症病人的存活至关重要,因此,癌症的早期检测对于人类的健康至关重要。本文利用纳米粒子的优点及常用的循环放大方法的优点来检测癌细胞内的活性物质来实现对于癌症的早期检测。研究表明癌细胞和正常细胞相比,其中的miRNA和端粒酶的含量存在异常,故而可用来作为生物标记物,因此我们构建了检测细胞内miRNA及端粒酶的生物传感器,本论文具体包括三个部分:(1)我们开发了一种基于链置换扩增和杂交链式反应的miRNA检测新方法。利用聚合酶和切刻内切酶的辅助作用,目标miRNA与单链模板DNA结合,产生大量可诱导HCR的触发DNA。因此,设计的DNA扩增策略与SERS技术固有的高灵敏度相结合可以实现miRNA更低的检测限。该方法具有灵敏度高、通用性强、分析速度快、选择性高等特点,在生物分析和临床生物医学中具有检测痕量生物分子的巨大潜力。(2)我们设计了一种新的端粒酶检测信号放大策略。利用链置换反应和催化发夹循环生成更多的MB-DNA进而连接更多的拉曼探针,起到放大信号的作用。同时,利用纳米粒子增强拉曼信号,利用磁珠去除多余的信号分子。这种方法简单、灵敏、不需要PCR扩增,这有望提供用于癌症诊断的临床方案,并有助于实现改善人类健康的最终目标。(3)我们基于三螺旋的特殊结构和纳米粒子与Cy5之间的荧光共振能量转移作用设计了一个新型检测端粒酶的生物传感器。在这个策略中,目标识别、酶扩增和信号转导可以同时完成,这使得整个方案更容易操作。该方法主要包括两个部分:第一部分是构建三螺旋,由于三螺旋的特殊结构,使Cy5靠近纳米金而降低荧光信号,在端粒酶的作用下三螺旋结构打开使荧光恢复。第二部分是催化发夹组装反应,其主要作用是放大荧光信号。与传统方法相比其操作更为简单,为开发高度选择性、稳定性、灵敏性的癌症检测体系打开了新的视野。