目的:生物传感技术是通过多学科交叉融合而得到迅速发展的新型分析技术,得益于其灵敏度高、选择性好且检测流程便捷、省时等独特优势,该技术在食品安全、医学诊断与环境监测等多个领域被广泛应用。随着生命科学的不断进步与飞速发展,实现对不同生物分子的高灵敏、高通量的检测具有十分重要的意义。然而,目前的一些生物传感器对于痕量生物分子的检测仍然不够精确,并且假阳性信号时有发生。因此,本论文基于聚多巴胺纳米颗粒高的荧光猝灭性能及功能核酸的特异性识别能力,实现对不同生物分子的痕量精准检测。1.第一部分,我们基于聚多巴胺纳米颗粒优越的荧光猝灭性能以及核酸适配体对于目标物的特异性识别能力,设计了一种灵敏度高、选择性好的荧光传感器用于赭曲霉素(OTA)的检测。2.第二部分,我们基于Ag~+可以调节Mgzyme的催化活性以及半胱氨酸与Ag~+高亲和力的特性,构建了一种高灵敏荧光生物传感器用于半胱氨酸(Cys)的放大检测。方法:1.以多巴胺为原料合成了荧光猝灭性能良好的聚多巴胺纳米颗粒PDANS(polydopamine nanoparticles),并在可特异性识别OTA的核酸适配体的5’末端标记荧光素(FAM)。不存在OTA时,其核酸适配体通过π-π堆积作用吸附于PDANS上。加入OTA后,核酸适配体特异性识别并结合OTA,从而诱导核酸适配体从无规则状态折叠为G-四链体结构,该结构与PDANS的吸附力减弱。2.将两端分别标记有荧光基团(FAM)与猝灭基团(BHQ1)的分子信标作为底物链并结合DNAzyme的循环放大特性设计了催化分子信标体系(CAMB)。由于Ag~+可以和Mgzyme催化活性中心的C碱基结合形成Ag~+-Mgzyme复合物,故Mgzyme的催化活性被抑制。加入Cys后,Cys与Ag~+强的结合力破坏了DNAzyme-Ag~+复合物中的C-Ag~+-C碱基对,Mgzyme的催化活性得以恢复。结果:1.由于OTA与其核酸适配体形成G-四链体结构,大大削弱了PDANS对FAM的猝灭作用,故传感体系的荧光强度明显增强。2.未加入Cys时,Mgzyme的催化活性被Ag~+抑制。因此,Mgzyme-Ag~+复合物不能催化切割MB,故该传感器具有很低的背景荧光值。目标物Cys的加入,减弱了Ag~+对Mgzyme催化活性的影响,被激活的DNAzyme与MB杂交并引发多次循环切割反应,传感体系的荧光信号明显增强。结论:1.第一部分中构建的荧光传感器性能良好,可以快速、高效的实现对OTA的定量检测,其检测限为20nM。将该传感器用于红酒中OTA的回收率测定,结果令人满意。2.在第二部分,MB低的背景荧光以及Mgzyme的多重循环酶切放大使传感器具有很高灵敏度,其检测限为2nM。此外,Cys与Ag~+高的亲和力使传感器显示出很好的选择性。最后,我们将该传感器用于实际尿液中Cys的回收率测定,结果令人满意。