DNA甲基化是一种重要的表观遗传学性质,在细胞分化,调控基因转录和修复等生物过程起着重要作用,由于其与很多疾病例如癌症有直接关系,因此成为当前研究的热点课题。金纳米棒(GNRs)因其各向异性结构和独特的光谱特征而倍受化学研究者青睐,得到飞速的发展,广泛应用于金属离子和氨基酸检测、免疫分析、DNA序列分析、癌细胞成像和光热治疗以及纳米材料组装等领域。水体重金属污染具有持久性、高度危害性和难治理性,如何快速、准确监测并对其进行科学评价,成为当今环境科学关心的热点问题。银离子是一种高毒性且在环境中污染相当普遍的金属离子,开发灵敏检测Ag+的方法十分重要。基于以上所述,本文开展了以下研究工作：1.电化学策略检测DNA甲基化和DNA甲基转移酶活性发展了一种免标记的电化学检测DNA甲基化的技术,该方法首先在金电极上构构筑一个电化学DNA传感器,以六氨合钌(RuHex)为电化学信号指示剂,当电极表面的DNA在特定位点被甲基化后,能够被特异性的酶切割,从而脱离电极表面,导致电化学传感器的电化学信号降低。甲基转移酶的活性与电化学信号成一定线性关系,从而实现了对DNA甲基转移酶活性的测定。该方法对Dam甲基转移酶的活性检测区间为0.25-10U/mL,检测限为0.18U/mL(S/N=3),在此基础上,我们将此方法进一步用于筛选DNA甲基转移酶的抑制剂,为新的抗癌药物的筛选提供了一种新的思路。2.荧光共振能量转移法检测DNA甲基化和DNA甲基转移酶活性基于金纳米棒与不同长度的DNA链相互作用荧光共振能量转移效率的差别,发展了一种荧光检测DNA甲基化的新方法。当形成DNA双链时,金纳米棒与DNA双链之间的静电作用很强,从而导致荧光标记的DNA荧光猝灭,当双链被甲基转移酶甲基化后,能够被核酸内切酶切割成小的片段DNA,片段DNA与金纳米棒之间的静电作用很弱,从而导致荧光恢复,通过荧光的恢复程度,来实现对DNA甲基转移酶活性和甲基转移酶抑制物的分析,该方法对DNA甲基转移酶活性的检测限可以达到0.5U/mL,具有简单、快速、选择性良好等特点。3.以金纳米棒为信号探针构建DNA生物传感器检测Ag+利用金纳米棒与DNA单链和DNA双链的静电作用力不同,构建了一个新的Ag+生物传感器。随着Ag+的加入,C-C错配的碱基对形成C-Ag+-C结构,导致DNA电荷密度增大,从而使得与金纳米棒之间静电作用增强,引起金纳米棒的团聚,并导致金纳米棒的横向紫外吸收峰降低。通过金纳米棒紫外吸收的信号的变化实现对银离子检测,该传感器用于检测银离子的检测限可以达到15nM(S/N=3)获得了比较满意的结果。