目的：　　通过对环境水体中二价铅离子（Pb2+）特异性DNA酶（DNA enzyme，DNAzyme）的筛选，选定对Pb2+特异性高的DNA酶，再通过碱基互补配对原则将磁珠酶链复合体(MB-GR-5E)与纳米金底物链复合体(AuNP-HRP-GR-5S)组装，构建一种新型的纳米生物传感器比色法检测Pb2+，从而建立一种简便、快速检测Pb2+的新型检测方法。　　方法：　　1.对环境水体中Pb2+特异性DNAzyme的筛选:根据文献查阅的结果重点筛选出8-17DNAzyme、GR-5DNAzyme两种DNAzyme。将此两种DNAzyme与Pb2+进行反应，运用聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳分析其对Pb2+的特异性。　　2.AuNP-HRP-GR-5S的组装制备及表征分析:首先将辣根过氧化物酶(peroxidase horseradish，HRP)通过静电吸附作用与纳米金(goldnanoparticals，AuNPs)结合，再将巯基修饰的底物链(GR-5S)以金硫键与结合有HRP的AuNPs相连，最后以牛血清白蛋白封闭纳米金表面剩余的结合位点，至此，功能化的AuNP-HRP-GR-5S即构建完毕。利用紫外-可见光吸收光谱对AuNPs及其复合物进行特征性吸收峰表征;利用原子力显微镜(AFM)技术对AuNPs及其复合体进行形貌表征;利用HRP显色实验对AuNP-HRP-GR-5S上的HRP进行定性定量分析;利用荧光探针杂交实验对AuNP-HRP-GR-5S上的GR-5S进行定性定量分析。　　3.MB-GR-5E的组装制备及表征分析:首先使氨基化MBs在戊二醛的作用下发生氨基基团醛基化，再将氨基化修饰的DNA酶链GR-5E通过第二次氨基醛基化与MBs稳定连接，最后以封闭剂封闭MBs上剩余的醛基化位点，利用2 mol/L的NaCl在48h内对MB-GR-5E进行老化加固，至此，功能化的MB-GR-5E即构建完毕。利用荧光探针杂交实验对MB-GR-5E上的GR-5E进行定性定量分析。　　4.纳米生物传感器的杂交制备:将制备好的AuNP-HRP-GR-5S与MB-GR-5E以一定的体积比例进行混合，置于恒温振荡仪中进行杂交。杂交至上清溶液开始微红，提示杂交完毕，后经磁分离洗涤，该生物传感器制备完毕。　　5.纳米生物传感器检测的条件优化:通过摸索AuNP-HRP-GR-5S与MB-GR-5E的杂交体积比例、杂交时间，杂交后双链与待检样品反应的体积比例、反应时间以及磁分离后上清与TMB反应的体积比例、反应时间等多个条件，以最高信噪比为判断标准对该生物传感器进行全面的优化。　　6.该纳米生物传感器对Pb2+的快速检测:Pb2+特异性识别并切割DNA酶及其底物链杂交形成的双链，使生物传感器发生解链并断裂，在TMB的作用下能引起磁分离上清（上清中存留仅结合有HRP的断裂的底物链）颜色和吸收光谱的变化。利用该纳米生物传感器对不同浓度梯度（1nmol/L、10nmol/L、100nmol/L、1μmol/L、10μmol/L）的Pb2+和其他常见水体金属离子(Zn2+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Mn2+、Ag+、Ni2+、Fe2+、Co2+、Hg2+)以及阴离子(NO3-、CO3-、Cl-、SO42-、HPO42-、H2PO4-)进行检测，通过肉眼观察颜色变化和双波段检测法(A650-A490)对该纳米生物传感器检测方法及稳定性等进行方法学评价。　　结果：　　1.对环境水体中Pb2+特异性DNAzyme的筛选:由PAGE胶结果筛选出GR-5DNAzyme对Pb2+更具特异性，本文中将其酶链命名为GR-5E，相应的底物链命名为GR-5S。　　2.AuNP-HRP-GR-5S的组装制备及表征分析:由紫外-可见光光谱图发现本试验中的纳米金在520 nm处出现吸收峰，与直径为15nm纳米金的特征性吸收峰相吻合。随着HRP和GR-5S的依次加入引起特征性吸收峰的依次右移，可初步推断AuNPs与HRP和GR-5S成功连接。由AFM表征图发现裸纳米金的粒径在15nm左右而AuNP-HRP-GR-5S的粒径在16～17 nm左右，更加明确了AuNP-HRP-GR-5S的成功组装。由显色试验结果分析计算，发现每个AuNP表面平均可以连接10～13个HRP分子。由荧光探针杂交试验结果分析计算，发现每个AuNP表面平均可以连接16个GR-5S。　　3.MB-GR-5E的组装制备及表征分析:由荧光探针杂交试验结果分析计算，发现1μg MBs表面大约可以结合0.53 pmol的GR-5E。　　4.纳米生物传感器的杂交制备:由AuNP-HRP-GR-5S与MB-GR-5E杂交前后磁分离得到的上清溶液从深红到微红再到无色透明的颜色变化，可以初步确定两者最适的杂交比例，同时结合最高信噪比这一判断标准，从而制备出本实验中性价比最高的纳米生物传感器。　　5.生物传感器的条件优化:对本纳米生物传感器的各项检测条件进行优化，发现AuNP-HRP-GR-5S与MB-GR-5E在体积比为5∶1，杂交时间为25min时刚好达到饱和杂交;组装好的传感器与待检样品在体积比为1∶1，反应时间为30min，磁分离后上清液与3，3，5，5-四甲基联苯胺体积比为1∶3，反应时间为15min时检测出的信噪比最高，说明以上条件为最佳检测条件。　　6.该纳米生物传感器对Pb2+的快速检测:在条件优化的基础上，对不同浓度梯度的Pb2+和其他常见水体金属离子以及阴离子进行检测。通过磁分离后上清颜色的变化和双波段检测法计算ΔA(ΔA=A650-A490)的值分析发现:该纳米生物传感器特异性良好，基本不与其他常见水体金属离子以及阴离子发生交叉反应，且能在混合金属离子以及混合阴离子溶液中检出Pb2+;灵敏度较高，对Pb2+的最低检测限为32 pmol/L（国家标准饮用水Pb2+浓度上限4.8nmol/L），已处于目前同类传感器较高水平;检测过程只需要约一个小时，相比大型仪器至少需2个小时，操作简便，且在Pb2+浓度高时无需使用检测仪器，肉眼即可获得定性的检测结果;稳定性较好，可在16天（4℃保存）内保持分析结果基本一致，并可在约3个月内保持实验结果的稳定下降趋势，根据不同时间点的标准曲线可测量Pb2+浓度。　　结论：　　本研究通过筛选出对Pb2+特异性高的DNAzyme，并分别组装AuNP-HRP-GR-5S与MB-GR-5E，将两者杂交制备成所需的纳米生物传感器，经过条件的优化实现了对Pb2+的高特异性和高灵敏度检测，并可在16天（4℃保存）内稳定检测，检测时间可达3个月之久，操作简便、部分结果无需借助大型检测仪器，大大缩短了检测时间，同时也为其他水体重金属离子的检测提供了新思路。