癌症是全球发病和死亡的主要原因,micro RNA作为肿瘤的生物标志物,它在体内异常表达常预示着生物体的病变。目前检测micro RNA的方法比较多,但是仍然存在一些问题,比如灵敏度不够、特异性不高、难以实现细胞内含量分析等等,所以急需开发灵敏、准确的micro RNA分析方法。金纳米棒（Au NRs）是一种各向异性贵金属纳米材料,在横向和纵向有独特的电子振荡等离激元共振性质。Au NRs的暗场光散射具有形貌依赖性,散射光谱、强度及颜色随着它的形貌变化而改变。两个Au NRs耦合也会影响暗场光散射性质。在暗场显微镜（DFM）下,Au NRs具有稳定并且明显的光散射信号,被广泛应用于micro RNA的分析检测。因此,本文针对以上存在的问题,以Au NRs作为光稳定性探针,旨在开发更灵敏、更准确的micro RNA传感器,具体研究内容如下:1.金纳米棒形状依赖的等离激元共振散射性质用于micro RNA-27a的高灵敏检测。Micro RNA作为一种重要的生物标志物,在癌症的诊断和治疗中起着不可或缺的作用。然而,由于低表达和序列高度相似性,micro RNA检测的灵敏度和特异性具有挑战性。本实验基于micro RNA-27a触发的Au NRs化学蚀刻原理,构建具有高特异性的灵敏检测平台检测micro RNA-27a。在实验过程中,散射光谱明显的蓝移,散射强度下降而且散射光斑颜色逐渐从红色变为绿色。当与链置换反应以及脂质体信号放大策略结合使用时,我们提出的方法在DFM下对micro RNA-27a具有很高的灵敏度,线性范围为100 f M-3p M,检测限低至16.5 f M（3σ/k）。此外,我们的方法可以很明显地区分单碱基错配核酸,表明这种方法具有优越的选择性,能够检测从乳腺细胞中提取的micro RNA-27a。该策略通过修改相应的核苷酸序列,具有普适性,在各种癌症的早期诊断中有巨大的发展前景。2.暗场下金纳米棒二聚体灵敏检测双靶物的二维分析方法。利用同种纳米材料实现多种疾病标志物的同时检测具有一定的挑战性。在该工作中,发卡DNA分别区域选择性修饰在Au NRs表面,构建成两种纳米探针,两种靶物存在时,分别会使Au NRs组装成肩并肩和头碰头金纳米棒二聚体（分别称为ARSBS dimer和ARETE dimer）,与单个Au NR相比,它们的暗场散射强度和R值百分比都会发生很大的变化,基于此来检测细胞内micro RNA。首先分别在Au NRs的端头和侧面修饰不同的发卡,当存在micro RNA-21或micro RNA Let-7a时,两个CHA循环被触发形成ARSBS dimers或ARETE dimers,用一维分析方法,比如R值百分比或者散射强度不能很好得将单个Au NR、ARSBS dimer和ARETE dimer区分开,所以构建了二维分析方法:R值百分比和散射强度结合起来,通过主成分分析这一数据处理方式将三种状态的金棒区分开,并计数,达到检测双靶物的目的。二聚体所占比例与细胞内micro RNA呈线性关系,ARSBS dimer策略的检测限为1.72f M,ARETE dimer策略的检测限为0.53 f M。ARETE dimer端头识别的发卡数量少,而且电场强度强,导致它的灵敏度比ARSBS dimer高约3.2倍。这种方法不仅实现了双靶物的灵敏检测,而且实现了细胞内的高分辨成像,为活细胞中纳米材料的定向组装与生物检测开辟了一条新途径。综上所述,本论文以暗场显微成像技术为平台,以Au NRs为光学探针,构建了高灵敏度、高选择性检测micro RNA的分析方法,已成功应用到细胞裂解液micro RNA的分析检测和细胞内的高分辨成像。实验中涉及链置换反应和CHA循环等信号放大方法,进一步提高检测灵敏度和选择性,在癌症的早期诊断方面有很大的应用前景。