乳腺癌是威胁女性健康的主要杀手之一,目前也无有效的治疗手段。因此在乳腺癌提前诊断、术前检查等方面有效提高标志物的检测灵敏度极为重要。与常规检测手段相比,荧光适配体生物传感器由于具有较好的灵敏度、特异性、可重复性以及简便操作而被广泛研究。其中,免标记荧光技术具有可避免荧光标记带来的不利影响及低廉的价格已逐渐得到发展。本研究借助G-四链体与N-甲基卟啉二丙酸Ⅸ（N-Methyl Mesoporphyrin Ⅸ,NMM）特异性结合产生的荧光作为信号探针,设计了免标记荧光适配体传感器实现对乳腺癌糖链抗原CA15-3的特异、灵敏、快速检测,具体工作如下:（1）首先基于氧化石墨烯和G-四链体/NMM复合物构建免标记荧光检测逻辑门。通过NUPACK软件对所设计的发夹DNA进行结构预测,评估其热力学稳定性。通过QGRS软件对发夹DNA环状富含鸟嘌呤序列部分形成G-四链体的能力进行评估。随后采用荧光实验对可行性进行分析并优化实验条件。在优化条件下,所设计的免标记荧光生物传感器对CA15-3检测的线性范围为10-500 U·mL-1,检测限为10 U·mL-1。与体系中含有靶标CA15-3显著荧光强度相比,加入等量不同种类的蛋白仅得到微量荧光值,表明所设计模型具有较好的特异性。最终在实际样品（稀释健康人血清）中的回收率检测证实此设计方案结果具有准确性和可重复性。（2）设计了基于三螺旋DNA和G-四链体/NMM复合物免标记荧光适配体生物传感器用于检测CA15-3。通过DNA碱基互补配对和Hoogsteen氢键形成的三螺旋DNA结构,可将富含鸟嘌呤序列的DNA“锁住”。靶标CA15-3存在的情况下可与适配体部分结合打开三螺旋结构,由此释放出富含鸟嘌呤的序列。在钾离子存在下,富含鸟嘌呤的序列形成G-四链体,嵌合溶液中的NMM后产生荧光。同理,采用荧光实验进行可行性验证及一系列条件优化,测得线性范围为0.01-5 U·mL-1,检测限为0.01 U· mL-1。通过稀释健康人血清中样品检测及回收率计算证实设计方案的精确性和可重复性。通过不同蛋白质替换CA15-3得到与空白对照较小荧光差值验证所设计免标记荧光检测方案的特异性。最后,与其它检测CA15-3方法的检测限和线性范围进行比较,所设计方案具有较好的线性检测范围和检测限。通过设计免标记荧光适配体生物传感模型,实现了对乳腺癌糖链抗原CA15-3的简单、快速、灵敏、特异检测,并在实际生物样品中可准确检验。所设计的免标记荧光传感模型对比现有方法具有低成本、检测时间短的优势,同时为功能性核酸在免标记荧光生物传感和疾病检测等方面提供一定参考。此研究对乳腺癌病人早期诊断、术后状况、复发率和转移监测中特异性标志物的简便、低成本检测新方法探索具有一定意义。