MicroRNAs（miRNAs）是由18-25个核苷酸组成的非编码的短链RNA小分子,其主要通过结合信使RNA的非编码部分在转录后水平上调控蛋白编码基因的表达。研究发现,miRNAs通过影响基因表达或阻止蛋白质合成来调节一系列的生物过程,包括细胞分化,增殖和凋亡。目前,已经发现了miRNAs的异常表达水平与多种癌症有关,例如,在人类乳腺癌、卵巢癌、非小细胞癌和结直肠癌发现miRNAs异常表达。因此,miRNAs可用于临床早期诊断和预后生物标记物,并在基础生物医学研究中有重要的作用。现用于miRNAs分析方法有很多,包括Northern印迹,实时逆转录聚合酶链式反应和miRNAs微阵列,但是这些方法都很费时,并且需要昂贵的设备,这可能限制它们在生物领域的检测应用。所以,探究对miRNAs准确定性和定量分析的分析技术,对于未来更深入了解miRNAs的生物功能,进而进行疾病的早期临床诊断是有意义的。近年来,纳米材料与具有高度特异性识别能力的生物分子结合,产生独特的光学和电学特性,而被发展成多种新型工具用于生物分析的研究取得很多进展。其中,荧光金属纳米银簇具有清晰的可识别性、尺寸依赖性以及无毒性等优点,使其在生物成像领域成为极为吸引人的荧光标记物。由于DNA分子具有小尺寸和特异的结合能力,使其在引导纳米技术簇方面具有很大的潜力,同时利用碱基互补配对原理进行目标物检测。另外,DNA分子结构具有多样性,如B-form、G-四链、i-motif等,在水溶液中,金属阳离子分布在DNA分子上,DNA可以自行组装成不同的结构,能防止纳米材料在合成过程中聚集的发生。因此,在合成分散性纳米银团簇时,DNA通常选为理想模板。本文选用单链富胞嘧啶的DNA片段引导纳米银团簇（DNA/AgNCs）合成组建荧光探针,然后以其荧光性质变化作为检测信号,实现miRNA-21、miRNA-182以及miRNA-195的检测。实验中,首先从DNA与银离子的不同浓度比例、不同溶液pH值、金属阳离子以及表面氧化态等四个方面对DNA/AgNCs光学性质的调控进行了研究。结果表明,当DNA与Ag⁺的浓度比例偏低或是偏高,DNA/AgNCs光学性质都受到影响。在低于1:4的条件下,Ag⁺浓度不足,形成的银纳米团簇产量低;超过1:8,过量的银簇形成,发生聚集而导致荧光自淬灭。所以,1:6的浓度比例,高量子产率的AgNCs容易形成。通过荧光光谱、紫外可见光谱以及圆二色光谱表明,荧光DNA/AgNCs的光学性质在过碱或酸的条件下都容易受影响。在低pH值条件下,DNA碱基的质子化,“i-motif”结构形成,减弱了与Ag⁺的相互作用;在高的pH值条件下,可能是由于Ag⁺与DNA上的磷酸基团作用,使Ag⁺浓度减低,C-Ag⁺-C的相互作用减弱,从而导致纳米银团簇荧光强度减弱。研究发现,中性银纳米团簇通过表面Ag⁺的桥连作用与DNA发生电子转移,因此产生荧光性质。我们通过X-射线光电子能谱对纳米银团簇表面进行了元素化合态分析。结果表明,DNA/AgNCs中Ag⁺的含量约为30%,DNA/AgNCs的表面氧化态是维持其荧光性质的要因素。金属离子实验结果表明,二价金属阳离子在维持DNA/AgNCs荧光稳定性有着重要作用,尤其是Mg²⁺能够阻止银纳米团簇的聚集,从而避免荧光淬灭。我们推断Mg²⁺可能通过以下机制发挥作用:一是作用于DNA链中与特定的碱基,改变核酸结构稳定性或促进碱基与银纳米团簇的作用;二是Mg²⁺可能维持银纳米团簇表面Ag⁺的存在,进而使DNA/AgNCs荧光性质维持稳定。所合成的探针DNA/AgNCs成功实现对miRNA-21、miRNA-182以及miRNA-195的定性和定量检测,其最低检测限分别为19.3 nM、15.6 nM以及47.1 nM。为了评估该检测方法对目标物具有很好的特异性,选择miRNA-21进行选择性实验。实验结果表明,探针对目标miRNA-21很好的响应,其他miRNAs对其干扰很小,说明探针可以应用到miRNAs的检测。我们将此探针进行了胎牛血清中miRNA-21的加标回收检测实验,三种不同浓度的miRNA-21在胎牛血清中的回收率在93.0%¹10.0%范围内,表明这种方法可以被应用于实际生物样品中miRNAs的检测。