二十一世纪以来,由于技术的进步和工业的迅速发展,地球生物圈中的重金属含量急剧增加,远远超出了正常水平,直接导致了生存环境恶化,并危害人和其他生物的健康。此外,一些能导致人体多种疾病的生物活性小分子也受到了人们的广泛关注。因此,构建对生物活性小分子或重金属离子的灵敏、简洁的检测方法,对疾病的预防诊断和环境的检测等研究领域有着极其重要的意义。适配体是通过指数富集配体系统进化（SELEX）技术在体外选择的重金属传感中的关键识别元件。纳米材料具有优良的生物相容性和特殊的物理性质等优点,可以保护适配体不被酶降解,从而为其提供了一个卓越的生物化学应用平台。将适配体与纳米材料耦合,为开发高灵敏度和选择性的传感系统提供了许多机会。本文中,我们在荧光素标记的核酸适配体和纳米材料基础上,分别构建了两种生物传感器和一种化学传感器。研究了不同类型的纳米材料及其优缺点。最后,展望了适配体组装纳米材料的发展前景。进一步证明了这种分子设计引发的信号增强生化传感器将促进重金属离子检测的进一步发展。（1）基于银离子诱导的多功能适配体探针构象转变,构建了二硫化钼纳米片/银离子/适配体传感器（MoS2 nanosheets/Ag+/Aptasensors）。首先,本实验利用水热法合成了层状MoS2纳米片,通过研究,MoS2对ssDNA有明显的荧光猝灭作用。当染料标记的ssDNA吸附在MoS2纳米片表面时,修饰后的荧光素标记的ssDNA荧光猝灭。在Ag+存在的情况下,适配体探针由于C-Ag+-C配位作用折叠成发夹结构,从MoS2纳米片表面分离出ROX-ssDNA,从而保留染料荧光。然后将DNase Ⅰ加入溶液中,破坏其发夹结构。释放的Ag+与其他染料标记的ssDNA结合在MoS2纳米片表面,同时染料标记的ssDNA从MoS2纳米片表面释放。这样就出现了循环反应。在适宜的条件下,该方法的线性范围为10 nM-100 nM,检测限（LOD）为3.8 nM。并将其对湖水样品进行分析,得到了理想的回收率。该方法是一种新的测定Ag+的方法,可以应用于实际样品中Ag+含量的检测。（2）基于汞离子诱导的多功能适配体探针构象转变,构建了金纳米粒子/汞离子/适配体传感器（AuNPs/Hg2+/Aptasensors）。在本实验中,基于AuNPs和染料标记的富含T的单一非共价组装单链DNA（ssDNA）相互作用,首次使用了AuNPs作为Hg2+检测的荧光传感平台。为了进一步提高检测的灵敏度,本实验还使用了 DNase Ⅰ的信号放大策略。核酸酶可以无差别切割荧光素标记的ssDNA,从而使荧光团和靶标物溶解并分散在溶液中。游离在溶液中的Hg2+将再次结合荧光素标记的ssDNA,至此发生循环反应,从而促使信号的显著放大。该荧光传感平台的检测限低至2.11 nM,检出范围为10到300 nM（R2=0.9637）。远低于传统的非放大均相分析,具有优异的选择性。将构建的荧光探针用于湖水样品的分析,得到了理想的恢复效果。（3）基于Mn（Ⅱ）能够诱导硅纳米粒子（SiNPs）聚集和Mn（Ⅶ）与抗坏血酸的氧化还原反应调控硅纳米粒子的荧光强度,构建了能够同时检测二价锰离子和抗坏血酸的化学传感器。首先通过一锅水热法合成具有黄绿色荧光的SiNPs。研究发现Mn（Ⅱ）能够诱导SiNPs发生聚集,导致SiNPs溶液的荧光能够被有效淬灭。且抗坏血酸可以还原MnO4-生成Mn2+,SiNPs-Mn（Ⅶ）的荧光猝灭程度与加入抗坏血酸的浓度成比例。因此,本实验构建了用于抗坏血酸和Mn（Ⅱ）调制的SiNPs“关闭”荧光传感器。该传感器显示出对抗坏血酸和Mn（Ⅱ）的高选择性。此外,还研究了所提出的传感系统在实际样品测定中的可行性,获得了令人满意的结果。