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分子信标具有可转换的发夹结构、高效的信号转换机制、灵活的化学修饰和简便的操作等优势,在生物医学研究中得到广泛应用,特别是在蛋白质分析、酶的活性检测、活细胞mRNA追踪以及生物化学传感等领域中体现出独特的优势。随着人们对分析检测的要求不断提高,设计和开发新型分子信标,克服常规分子信标在选择性、灵敏度、抗酶切等方面的不足,是十分必要的。本文将锁核酸(Locked nucleic acid, LNA)引入分子信标的结构中,设计了一种新型的茎部修饰锁核酸的分子信标(Locked nucleic acid modified molecular beacon? LMB),并将它与脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase I)相结合应用到核酸和蛋白质检测分析中,实现了目标物的简单、快速、灵敏的分析检测。本文开展的研究包括：一、锁核酸修饰的分子信标用于DNA检测的研究基于LMB的特性,结合DNase I酶切放大原理发展了一种DNA检测的新方法。当目标DNA与LMB杂交之后,LMB荧光增强,再加入DNase I,杂交产物被切割,荧光信号能够在杂交的基础上得到进一步的提高。而没有目标DNA存在时加入DNase I, LMB荧光基本不变。该方法不但操作简便,快速,而且相对于普通的分子信标,检测下限降低了25倍,达到1.6×10-10M。二、锁核酸修饰的分子信标用于RNA检测的研究在DNA放大检测的基础上,将LMB与DNase I结合,发展了一种循环放大检测RNA的新方法。目标RNA与LMB杂交之后,LMB环部被DNase I水解,溶液荧光增强,而RNA则被释放出来并与另一个LMB结合。如此循环往复,溶液荧光不断增强,实现对RNA放大检测的目的。该方法设计简单、灵敏度高,检测下限为1.0×10-13 M,与常规分子信标相比,检测限降低了4个数量级。三、锁核酸修饰的分子信标用于蛋白质检测的研究在核酸检测分析的基础上,将LMB和DNase I结合,以凝血酶作为模型,发展了一种蛋白质检测的新方法。在DNase I存在的条件下,与凝血酶结合的核酸适体(aptamer)被保护,未结合的核酸适体被水解。加入抗酶切的LMB,竞争结合凝血酶所保护的核酸适体,使得LMB的荧光恢复,从而实现对凝血酶的检测,检测下限为1.0×10-10M。该方法特异性好,无需酶灭活等繁琐的操作,有望实现对复杂体系中蛋白质的定量检测。