血红蛋白(Hemoglobin, Hb)是存在于生物体内的一种结合蛋白质,由于以很高的浓度存在于红细胞中,因此,血红蛋白常常被选为血液物种鉴别的标志物。不同脊椎动物的血红蛋白由于结构上存在的差异很小,因此对于它们的区分存在一定的挑战。现在已经发展了一些分析技术用于不同物种血红蛋白的区分,如质谱法、免疫法、高效液相色谱法、拉曼光谱法等。但是,对于免疫法来说,通常会存在交叉反应和试剂不稳定的问题,对于质谱法、高效液相色谱法和拉曼光谱法而言,相对比较耗时和耗费较大。传感阵列技术已经被用于不同蛋白质的区分。然而,现在发展的大多数传感阵列通常情况下只能区分结构差异较大的蛋白质,因此,急需发展一些新的传感阵列用于结构相似血红蛋白的区分。核酸适配体通常被称为化学抗体,具有靶分子范围广、结构多样、稳定性好、合成简单、易于修饰等特点,有望作为新型的传感单元用于结构相似蛋白的区分本论文通过SELEX(指数富集式配体系统进化)技术开展了核酸适配体的筛选,对它们进行了性能考察,并用于结构相似血红蛋白的区分。研究内容包括：一、人血红蛋白核酸适配体的筛选为了获得对人血红蛋白具有高亲和力的核酸适配体,开展了核酸适配体的筛选工作。通过抗原与抗体特异性识别的方法将目标蛋白固定于磁珠上,然后加入文库与磁珠孵育,将与目标蛋白结合的DNA洗脱下来进行PCR扩增,产物用于下一轮的筛选。一共进行了11轮的筛选,对第9轮和第10轮的文库进行了克隆测序。通过测序及结果分析,根据重复序列和二级结构的相似性,从中挑选了八条序列(9th-1,9th-3,9th-7,10th-1,10th-2,10th-6,10th-7和10th-9)做进一步的考察和应用。二、人血红蛋白核酸适配体构建的传感阵列用于结构相似血红蛋白的区分在利用核酸适配体构建传感阵列之前,首先利用基于氧化石墨烯的荧光方法对候选的八条序列进行了性能考察,获得了四条与人血红蛋白有较好亲和力的核酸适配体,分别为9th-1,10th-2,10th-6和10th-9,其解离常数分别为73.94 nM、85.34 nM、116.99 nM和47.64 nM。然后,将这四条核酸适配体作为传感单元构建了荧光传感阵列用于结构相似血红蛋白的区分。荧光标记的核酸适配体的荧光被氧化石墨烯淬灭,然后加入血红蛋白将核酸适配体竞争下来,核酸适配体的荧光得到恢复。五种血红蛋白(人血红蛋白、牛血红蛋白、猪血红蛋白、羊血红蛋白和鼠血红蛋白)与四种核酸适配体产生不同程度的荧光恢复,再结合线性判别分析(LDA),成功实现了结构相似的血红蛋白的区分。三、人血红蛋白核酸适配体脱氧核酶活性的考察在阵列传感单元的筛选中,获得了两条富G序列(9th-3和10th-2),并且考察了它们的脱氧核酶活性。结果表明,这两条序列具有脱氧核酶的活性,能够明显增强氯化高铁血红素(Hemin)催化N2O2氧化2,2’-吖嗪-(3-乙酰苯基噻唑磺酸-6(ABTS)的能力。对9th-3和10th-2进行了序列的优化,并将优化后的序列与PW17(目前广泛应用的一条G四聚体链)的脱氧核酶活性进行了比较,最终获得了两条比PW17脱氧核酶活性更高的G四聚体链(9th-3.C和10th-2.B)。