本论文以水溶性共轭聚合物/DNA超分子体系为研究平台,设计了一种新颖独特的i-motif结构检测方法,并且研究了此超分子体系中各种物质间的相互作用规律,基于此规律设计了一系列复杂的逻辑系统。由于荧光染料分子噻唑橙（TO）可分别与单链富G-DNA以及双链DNA相互结合,阳离子型的水溶性共轭聚合物在静电吸引作用下与DNA分子结合,不同的DNA结构与TO和阳离子型水溶性共轭聚合物的结合特性也不同,利用此原理,设计了通过简单比较聚合物与TO间荧光共振能量转移效率确定富C链i-motif结构转变的方法,此方法具有角度独特巧妙,精确简洁,检测即时等优点,并且具有重大医学意义。本文还研究了DNA分子与不同荧光染料的相互作用关系,且设计了相应的逻辑门。Hg²⁺可使全T链的DNA形成特殊的T- Hg²⁺-T结构,利用此结构与TO和溴化乙锭（EB）之间的荧光能量转移关系设计了AND+INH逻辑门。富G富C的DNA分子与TO和EB之间也存在特殊而有趣的相互作用,可以构建出INH和NOR逻辑门。最后,构建了基于水溶性共轭聚合物/DNA/荧光染料分子超分子体系的动态可循环多重逻辑门。该系统通过调节体系pH值循环运转,使富G富C的DNA在三种结构状态之间往复循环,进而改变水溶性共轭聚合物、TO、EB之间的多重荧光共振能量转移的进行,得到两种不同的INH逻辑门,以及一种NINH逻辑门。此系统具有无需标记,操作简洁,信号稳定等优势。