癌症作为人类健康三大杀手之一,有着很高的死亡率,恶性肿瘤用现代医学理论解释是正常细胞发生基因突变而形成的,形成恶性肿瘤的原因有很多,而恶性肿瘤一旦形成就对人类生命有了威胁的作用,然而“三早”措施(早期发现、早期诊断及早期治疗)是降低恶性肿瘤的发生率和患者死亡率的最有效办法[1-2]。患病早期各种肿瘤标志物在人体中的含量极少,对微量肿瘤标志物的准确灵敏检测,是早诊断早治疗的基础。通过识别癌症患者组织切片特征的分子工具,来确定癌症组织,减少了传统方法创伤性且耗时的弊端,利于癌症的早期治疗阶段,凝血酶参与体内一系列重要的生理以及病理过程,可以对正常细胞的致瘤潜能以及诱发恶性细胞的转移表型进行激活。人体核苷酸的排放水平在一定程度上反映了肿瘤细胞的增殖状况,鉴于凝血酶、核苷酸的分子工具作用,二者的微量检测对于癌症的早期诊断具有重要的意义。本论文主要结合了纳米技术、适体与目标分子的特异性结合原理、生物条码技术以及滚环复制放大手段等,对信号起到了放大的作用,被放大的信号,再通过表面等离子共振仪的检测进行转换,得到可以量化的数值,从而对微量的靶物质进行定性定量检测。以下是本文研究的主要内容:第一部分首先对仪器条件、放大方法进行了优化,对实验的可行性进行了探索,其次利用共价键将亲和素固定在芯片上,通过生物素-亲和素特异性结合进行DNA捕获探针的连接,根据DNA的互补杂交原理,通过纳米金生物条码对信号进行放大,实现对较低浓度靶DNA的检测,最终得到了明显的检测信号。第二部分是利用滚环复制技术及纳米金生物条码技术进行信号放大,实现对低浓度凝血酶的高灵敏检测,首先利用共价结合将凝血酶抗体吸附在芯片表面作为捕获基底,同时构建包括滚环复制及生物条码的放大体系,以纳米金生物条码探针作为信号标记,通过带有凝血酶适体序列及引物序列的DNA进行滚环复制反应,将信号探针与带有大量重复序列的滚环复制的产物相结合,得到负载纳米金探针的长链DNA,利用凝血酶与适体的特异性结合将这个体系与凝血酶结合,放大反应信号,通过表面等离子共振仪对整个放大体系进行在线检测。得到了检测限为1 × 10-16 mol/L的高灵敏性,其线性范围从1 × 10-16mol/L到1 × 10-11 mol/L。第三部分是利用SPR生物传感器,利用酶循环来对信号进行放大,实现对DNA的微量检测。将巯基修饰的发夹DNA固定在金基底上,利用与其部分互补的靶DNA链将发夹打开,形成中间段为双链的结构,加入生物条码修饰的磁珠,在Klenow聚合酶的作用下,沿打开的发夹DNA聚合生长,将靶DNA替换下来,发生循环的链置换反应,在基底上生成大量的磁珠生物条码探针。以纳米金为信号标记,通过SPR生物传感器,纳米金生物条码与磁珠上的捕获探针相结合,对响应信号起到了二次放大的作用。检测限可达7.8×10-15mol/L(3σ),线性范围为1.0×10-14mol/L到1×10-12mol/L的实验结果。