光学生物传感技术具有分析时间短、选择性好、操作简单和灵敏度高等优点,目前已广泛应用于蛋白质、核酸、生物活性小分子、细胞等检测,是生化分析研究中的重要手段。基因修饰过程与癌症有着密切关系,而基因修饰过程又受各种核酸修饰酶的调控,因此核酸修饰酶有望成为癌症诊断的潜在标志物及治疗靶标。由此可见,构建核酸修饰酶活性检测新方法在癌症的诊断与治疗中具有重要意义。核酸信号放大技术为实现高灵敏检测提供了技术支撑,已被广泛应用于构建各种生物传感器。本文将光学生物传感技术与核酸信号放大技术相结合,构建了三种光学生物传感方法,用于尿嘧啶糖基化酶（UDG）,人源脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1（APE1）,Dam甲基转移酶（Dam）活性检测。具体内容如下:1.发展了一种基于银纳米棒（AgNRs）的表面增强拉曼散射法（SERS）用于尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）活性的简单、灵敏、均相检测。UDG将双链底物DNA中的尿嘧啶碱基从核酸骨架上移除,使其分离成两个单链DNA探针。单链DNA和双链DNA在AgNRs表面上吸附能力不同,FAM标记的ssDNA容易被AgNRs吸附至其表面,从而产生较强的SERS信号。通过AgNRs的高拉曼增强性能,实现了对UDG的高灵敏检测,其最低检测浓度为0.003 U/mL。此外,该方法可用于研究尿嘧啶糖基化酶抑制剂对UDG活性的抑制作用。该方法在UDG相关的生物研究中有潜在的应用价值。2.开发了一种基于聚合酶和切刻内切核酸酶共同辅助的等温信号放大策略用于检测人源脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1（APE1）活性检测。APE1触发了等温指数扩增,释放大量的G-四链体,其与N-甲基卟啉二丙酸Ⅸ（NMM）染料结合产生荧光信号。所发展的方法对APE1活性检测具有较高的灵敏度,其检测限为0.006U/mL。该方法在癌症诊断和其他与APE1相关生物研究中具有良好的应用前景。3.基于目标引发核酸外切酶Ⅲ（Exo Ⅲ）辅助循环及杂交链反应（HCR）双重放大技术构建了一种非标记荧光方法,用于DNA甲基转移酶活性的检测。通过DNA甲基转移酶及甲基化依赖的内切酶对DNA底物的作用释放催化链,进而诱导Exo Ⅲ辅助的DNA循环发生,产生大量的DNA片段。利用产生的DNA片段引发HCR反应,得到具有G-四链体结构的HCR产物。通过NMM嵌入到G-四链体结构中产生强荧光信号,实现非标记检测。该方法通过双重信号放大,对甲基转移酶的活性检测显示出了较高的灵敏度,最低检测浓度为0.1 U/mL。并且该方法还可用于DNA甲基转移酶抑制剂测定研究。本研究有望为DNA甲基转移酶相关疾病诊断及医学研究提供有价值的技术参考。