聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术是现代分子生物学核心技术之一。研究优化PCR反应的方法具有重要的意义。PCR可使目的DNA分子的合成量呈指数增长,因此很微量的遗传物质在数小时内即能扩增数百万倍达到检测水平来进行测序、DNA探测、基因分析、食品检验、环境监测等,使原来无法进行分析和检测的许多项目得以完成。PCR技术具有特异、敏感、快速、易自动化等突出优点,彻底改革了分子遗传学,成为现代生物学和药物科学最流行的技术之一,与克隆、DNA序列分析方法构成了整个现代分子生物学研究工作的基础。尽管PCR已发展成为一项相当成熟的技术,但在实际操作中,PCR扩增始终存在一些难以克服的问题,如假阴性、假阳性、非特异性扩增以及片状拖带或涂抹带等。寻找解决PCR中这些问题的方法至关重要。通常的办法有向PCR体系中添加各种增效剂,优化PCR体系的各种参数,改进PCR的扩增策略等,这些方法虽然一定程度地提高了PCR的特异性、产量以及效率,但是并未彻底解决上述难题,PCR扩增仍达不到理想的预期效果。最近,人们试图从新兴学科与技术中寻找优化PCR的方法。纳米科学技术和生物科学技术相结合的纳米生物技术由于其独特的优势性越来越引起人们的关注。纳米材料具有特殊的表面效应、尺寸效应,表面能进行多种修饰,易与生物大分子蛋白质、核酸等相互作用,对生物分子的结构和功能产生特别的影响。而且与生物分子相比,人工纳米结构稳定性高,相对廉价,因此,利用人工纳米结构来替换生物分子机器中的一部份组件就成为可能。如今越来越多的学者将纳米材料引入到PCR体系中,对PCR体系做了积极的探索与改进,优化了PCR体系,并取得了令人振奋的成果。将纳米材料引入到聚合酶链反应中,不仅能同时发挥纳米材料和DNA的优点,还将使PCR技术由均相体系扩展到复相体系,为传统的PCR技术增添了新内容,从而大大拓宽PCR技术的应用范围。因此,研究基于纳米粒子表面的聚合酶链反应,具有非常重要的理论意义和应用价值。本论文基于前人的工作基础上,主要进行了以下的工作:1合成15 nm的金纳米粒子,考察其对PCR体系变性温度的影响。实验结果表明,金纳米粒子可以一定程度的拓宽PCR体系的变性温度范围。2采用水相法合成了表面修饰有—COOH的CdTe纳米粒子和CdTe纳米棒用于PCR体系中,考察了其对PCR体系的影响。试验结果发现,CdTe纳米粒子能提高PCR体系的特异性,而且能一定程度地拓宽PCR的退火温度范围。而一定浓度范围的CdTe纳米棒能对PCR扩增起到优化的作用,还可以部分代替PCR体系中Mg2+作用。具体的作用机制还有待于我们进一步的研究。