DNA作为遗传信息的载体,是一类极其重要的生物活性分子,在生命活动中起着重要的作用。同时,DNA又是最常用的分子探针,被广泛的应用于生物化学分析中。核酸适配子（aptamer）是目前应用最广泛的DNA探针,具有很多优点,如亲和力高、选择性强、易于修饰与分离、稳定性好等。目前核酸适配子已经被应用于生物化学、医学检验、药物合成筛选、环境监测等领域,有着广泛的发展空间和良好的应用前景。本论文以核酸适配子为分析对象,通过其与量子点和稀土上转换纳米晶材料相结合而成的生物传感器,成功实现了对低丰度蛋白的测定和DNA杂交生物过程的监测,取得了满意的分析效果。本论文包括以下几个方面的内容:一.概述了核酸适配子在生物分析中的应用概述了核酸适配子分析技术的发展现状,例如SELEX技术的简介、核酸适配子的特点以及与其他分析技术相结合等。介绍了核酸适配子在生物分析中的应用,并对核酸适配子未来的发展趋势及其应用领域进行了展望,最后着重讨论了本论文研究的目的及意义。二.基于核酸适配子的生物传感器的研究本章重点介绍了基于核酸适配子的量子点标记夹心法检测凝血酶,实现了对实际样品—人血清中凝血酶的测定。在本实验中,CdSe量子点被标记到二级核酸适配子上,作为示踪剂。当CdSe量子点被硝酸溶解后,得到的Cd²⁺用电化学溶出伏安法进行检测。该传感器可以达到1pM的检出限,同时,可以将被测样品的消耗体积降低至5μL。结果表明,该方法具有良好的选择性并降低了非特异性吸附,因而该方法可以被应用于实际样品—人的血清中凝血酶的检测。这种基于核酸适配子的生物传感器有望用于筛选复杂体系中的低含量的生物标记物。三.基于稀土上转换材料的DNA检测的研究稀土纳米晶上转换发光材料与传统的发光的生物标记材料相比,有很多优点,如低毒性、化学稳定性高、生物相容性好、光漂白和光损伤低、量子产率高、长波的激发光穿透深度大等。本章重点介绍了基于纳米金淬灭稀土上转换材料的DNA检测。该单分散的稀土纳米晶上转换纳米粒子被980nm的长波红光激发,发射出的绿色荧光被5nm的纳米金吸收（纳米金在520nm处有强的吸收）,即发生了荧光共振能量转移（FRET过程）。实验结果表明,该方法可以很好的对DNA进行定性分析。这种基于稀土纳米晶的上转换材料今后可被应用于细胞成像、组织成像等生物医学检测中。