病原体感染尤其是近年来频发的病毒性传染病,具有传播快、传播范围广、致死率高等特点,给人类社会造成了巨大的危害和损失。在病原体感染初期进行精准、即时、简便、有效的检测,为尽早阻断病原体传播,减少社会损失提供了保障。近二十年兴起的病原体基因检测中的PCR技术、等温核酸扩增技术常用的信号输出方法如荧光、电化学、比色法等仍存在一定的应用局限,例如依赖精密控温的仪器、单次检测成本较高、操作步骤繁琐等。为了解决以上问题,人们期待设计或寻求一种像血糖仪、验孕试纸一样的小器件,在保证检测准确性的同时,可以随时随地进行自检自查。体外即时检测的实现得益于便携式定点护理诊断平台（Point-of-care Test,POCT）的发展。POCT包括可随时随地进行分析、诊断、甚至给药的芯片、试纸或微小型仪器等,满足了人们对早期自诊自检,节省医疗成本,防止交叉感染以及控制疾病传播等方面的需求。同时POCT也为在电力、技术能力、试剂和基础设施缺乏的环境中提高诊断能力提供了机会。虽然目前POCT装置种类较之前有所增多,检测靶标也日益多元化,但是要推进POCT装置由实验室真正走向家庭,仍然需要一定的时间。因此,在本课题中,我们通过设计特异性核酸分子线路并利用现有的商品化POCT装置,实现对病原体基因的精准分析。第一,我们研发了一种基于等温扩增和荧光技术的新型冠状病毒（COVID-19）检测试剂盒,并对该试剂盒的灵敏性、特异性、和稳定性进行了评估。并且试剂盒满足临床可视化的方面的需求,为用于新型冠状病毒检测的POCT装置的研发提供了充分条件。第二,将环介导等温扩增（LAMP）与“三通”结构的催化发夹自组装（3W-CHA）偶联,通过一种耐热蔗糖酶作为信号中转探针,并使用家庭版血糖仪（PGM）检测致病性细菌。除此以外,通过在LAMP和CHA之间引入有效的基于三路连接的转导探针,设计了基于PGM检测的单管智能分析及逻辑分析策略。其能够简单、灵敏、精准地辨别大肠杆菌和阪崎肠杆菌两种基因可能混存的四种情况。第三,为了进一步简化从病原体到信号输出之间所需的步骤、降低反应条件、拓展检测靶标,我们将双链特异性核酸酶（DSN）直接在修饰有探针的磁珠上切割探针DNA,释放耐高温蔗糖酶,并利用通用的便携式POCT装置进行信号读取,报告了一个通用且无需大型仪器的RNA传感平台。通过两步酶促反应提供级联扩增并使miRNA检测低至～fM水平。同时耦合一种RNA等温核酸扩增,例如NASBA,也可以实现对病毒长编码RNA的检测,灵敏度达到单分子水平（～aM）。此传感平台具有通用性、灵敏性、特异性和易于操作性。论文最后,在实际应用层面对POCT所面临的机遇与挑战进行了分析和总结,提出了 POCT在实际样品检测中存在的潜在问题,并对终点检测领域重点分析;建立有望灵活满足各种临床需求的基于POCT装置的基因检测新方法,为最终实现基因便携式诊断,甚至为基因即时诊断提供必要的技术支撑。