疾病的诊断筛查是疾病治疗前的重要步骤,简单高效的检测方式能帮助医生更好地判断病情,为疾病的治疗提供强大帮助。疾病标志物(如某些特定的核酸,糖蛋白,酶类等)与某些特定的疾病紧密相关,它们伴随甚至早于疾病的出现而出现,反映疾病的严重程度和相关细胞的状态。本文针对疾病标志物miR-21和UDG酶分别提出了两种检测新方法。方法一,构建以纳米金球为载体的诊疗一体化DNA纳米机器响应癌细胞内的miR-21与bcl-2 mRNA,并对癌细胞内的miR-21同时进行荧光成像及药物治疗。方法二,利用UDG酶特异性切割的特点将其设计为催化发夹自组装反应的开关,以DNA稳定纳米银簇为荧光信号检测UDG酶活力。主要研究内容如下:1、通过在纳米金球上修饰具有不同功能的DNA链,构建具有复杂纳米结构的诊疗一体化DNA纳米机器。利用特定DNA链响应癌细胞内高表达的miR-21和bcl-2 mRNA双靶标激活纳米机器,机器在激活状态下,特定DNA链基于链置换反应原理,循环“抓取、释放”机器上携带荧光基团的反义核酸药物到周围环境中,荧光基团远离纳米金球,摆脱FRET效应产生荧光。同时,反义核酸敲低Bcl-2基因的表达,使细胞裂解死亡,实现诊疗一体化。2、利用UDG酶特异性切割DNA链的特性,构建了催化发夹自组装反应体系,基于DNA稳定纳米银簇产生荧光信号而特异性检测UDG酶活力。首先设计具有催化发夹自组装反应能力并含有银簇稳定位点的DNA链发夹结构HP 1、HP 2。接着设计含有一定错配碱基U的阻碍链B通过碱基互补配对原理结合并封闭引发链I的功能,形成检测UDG酶的反应体系。UDG酶存在时,阻碍链B被特异性切割并激活引发链I产生催化发夹自组装循环反应,形成大量HP 1/HP 2杂交双链结构,通过HP 2的G增强功能区“点亮”HP 1中DNA稳定纳米银簇的荧光实现信号输出检测UDG酶活性。