癌症是当今世界上导致人类死亡的主要原因之一,作为一种恶性疾病,其临床阶段直接决定患者的预后,一般早期患者能获得较高的生存率和预后生存质量。然而,目前传统肿瘤诊断方法依旧更偏向于患者出现肿瘤病变或临床症状之后的诊断,往往此时癌症已经恶化至中期甚至晚期,降低了患者治愈的可能性。因此,开发精确有效的肿瘤诊断策略,对提供肿瘤发展相关信息,提高患者的生存率具有重要意义。本文基于ZIF-8纳米复合材料和功能化DNA四面体构建了两种新型的肿瘤相关RNA标志物的荧光传感平台。具体研究内容如下:第二章中,miR-21是一种22 nt的内源性非编码RNA分子,其异常表达与多种疾病特别是癌症有着密切的联系。因此,miR-21被认为是多种肿瘤诊断和预后的可靠的生物标志物。我们开发了一种基于miR-21触发的活细胞内聚合酶/核酸内切酶协同扩增反应。在溶液中,该扩增策略能够产生的荧光信号与miR-21的浓度在一定范围内呈现线性,检测下限为4 pM。活细胞内的扩增策略构建在ZIF-8纳米颗粒上,酶被包封在颗粒内部,核酸探针则吸附在颗粒表面。该ZIF-8复合材料能够内化细胞,并实现pH响应的降解进入胞质中。当存在miR-21时,miR-21将激活聚合酶\限制性核酸内切酶协同反应,产生恢复且放大的荧光信号。该扩增策略能够快速且特异性地响应miR-21,并成功用于不同细胞和同种细胞中波动的miR-21的灵敏成像,为在活细胞内构建多蛋白辅助体系提供了新思路。第三章中,miR-21和survivin mRNA的肿瘤相关的高表达模式,使得它们成为肿瘤诊断与治疗的潜在靶点。我们基于燃料刺激驱动核酸反应、AS1411序列和DNA四面体,组装成一种新型的核酸荧光探针用于细胞内双肿瘤标志共触发的荧光成像。内置动态核酸反应的两个标志物识别元件以及内置AS1411序列的靶向元件通过简单地组装在DNA四面体的顶点上。仅当miR-21和survivin mRNA同时存在时,能够触发两个标志物识别元件之间的交叉链置换反应,分离TAMRA/BHQ2所在的链,从而恢复TAMRA荧光。该探针通过刚性四面体结构和靶向元件实现可观地细胞内化效率,通过考察细胞内的荧光信号强弱,能评估miR-21和survivin mRNA的共表达情况,在癌细胞与正常细胞中显示明显的差异,为精准识别癌细胞进行肿瘤诊断提供了有潜力的方法。