随着人类基因组测序的完成,目前对于个人基因组的多样性分析已经成为了研究重点。单核苷酸多态性(SNV)是遗传变异中最常见的形式之一,其具有高度保守性,在基因组中广泛分布的特点。SNV作为新一代的、有价值的高分辨率遗传标记和指标,与许多疾病,如遗传性疾病、肿瘤等有密切的关系,因此其检测在临床诊断和预后中具有重大的意义。如何实现SNV的高灵敏、特异性检测,以提高遗传性疾病和肿瘤诊断的准确性,是分析工作者面临的一个重大的挑战。受到纳米医学技术的研究的启发,本论文结合X型DNA探针和DNA三倍体银铂双金属纳米簇,设计研制了信号放大的DNA荧光和电化学生物传感器,并将其用于SNV的灵敏、特异性检测。第一章,本章利用锁核酸(LNA)掺杂的通用型X型DNA探针,结合目标介导的链替换(TMSDR)循环放大技术,构建一种无酶荧光生物传感器用于β-地中海贫血症的SNV检测。首先,LNA修饰的X型DNA探针对SNV序列具有较高的识别能力,在大量的野生型序列中,能检测出0.01%SNV突变频率;其次,TMSDR辅助循环放大技术能显著提高传感器的灵敏度,方法检测限为6 fmol/L。此外,X型DNA探针中包含与目标序列相结合的特定区域,只要通过相应的目标序列来改变X型DNA探针中特定区域的序列,则可实现对各种目标序列的检测,因而X型DNA探针的引入使该生物传感器具有通用性。因此,这种荧光生物传感器有望成为一种β-地中海贫血症或其它疾病相关基因中SNV检测的有效方法。第二章,本章以DNA三倍体为模板,通过一步法合成了一种三倍体银铂双金属纳米簇(Triplex-AgPtNCs),这种三倍体银铂双金属纳米簇颗粒均匀(粒径约为2 nm),并表现出较强的类过氧化物酶活性,能催化H2O2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)。采用透射电子显微镜、紫外可见分光光度、荧光光谱等方法,对Triplex-AgPtNCs的结构以及酶促反应动力学参数进行了研究,结果表明,Triplex-AgPtNCs具有较强的类过氧化物酶活性。该方法合成的Triplex-AgPtNCs具有合成简单、成本低、稳定性好、标记容易等优势,有望作为一种新型的类过氧化物酶,应用于比色法分析以及生物传感器等领域。第三章,将第二章所合成的Triplex-AgPtNCs类过氧化物酶,与第一章所设计的通用型X型DNA探针相结合,研制了一种DNA电化学生物传感器,用于SNV的检测。首先,通过Au-S键将通用型X型DNA探针组装于金电极表面,当目标序列存在时,通过链替换反应,X型DNA探针被分解为两部分,一部分与目标序列结合,离开金电极表面;另一部分留在金电极表面,经碱基互补配对与Triplex-AgPtNCs相连。将此电极插入含有亚甲基蓝(MB)的溶液中富集一段时间后,再置于H2O2溶液中扫描方波伏安法(SWV)曲线,利用SWV实现对SNV的检测。结果表明,该传感器的线性范围为1 fmol/L~10 nmol/L,检测限达到0.8 fmol/L,而且能较好地识别SNV,有望成为一种β-地中海贫血症或其它疾病相关基因中SNV检测的有效方法。