液态活检能够对肿瘤组织释放到体液中的游离癌症标志物进行实时监控,是癌症早期诊断中的突破性技术。其中,miRNA（microRNA）作为一种极具潜力的癌症液态活检标志物,受到了广泛的关注。目前,除qRT-PCR（Quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction）技术以外,多种光学与电化学传感方法已被用于癌症相关miRNA的检测。因此,本论文基于对等温核酸扩增技术的深入研究,开发了几种光学与电化学传感器用于癌症相关miRNA的检测。本论文正文共有二章:第一章介绍了一种用于miRNA检测的比色传感方法;第二章介绍了一种基于双重信号放大的电化学生物传感器用于癌细胞内的miRNA检测。第一章:本章基于引物替换级联反应（Primer Exchange Reaction Cascades,PERC）和DNA过氧化物模拟酶,构建了一种比色传感器,用于检测癌细胞内的miRNA-21。其研制机理是:当靶标不存在时,保护链Pro能够与启动模板HA杂交形成Pro/HA结构,封闭引物P的结合位点,阻止非特异性的DNA扩增。当靶标存在时,miRNA-21特异性的与Pro结合,通过链替换反应使HA游离,暴露出相应的引物结合位点。随后,在DNA聚合酶的辅助下,沿启动模板HA对引物P进行扩增,生成产物P+a,a段序列为TTAGGG。接着,通过三元链迁移反应,P+a游离出来并与下游扩增模板HB结合,继续延长直至生成富含TTAGGG序列的长链ssDNA（P+a_n）。在Hemin的帮助下,该长链ssDNA能够折叠成为G-四倍体,催化H₂O₂氧化ABTS,生成蓝绿色的ABTS^+·,通过比色法即可实现对靶标miRNA的快速检测。该传感方法的线性范围为1 pM⁵ nM,检测限为0.52 pM,能够较好的识别单碱基错配序列。此外,该传感器能够对生物样本中的靶标进行特异性检测,有望为miRNA的基础研究与癌症早期诊断提供一种新思路。第二章:本章基于催化链发卡自组装（Catalytic Hairpin Assembly,CHA）和PERC反应双重等温扩增技术,构建了一种高灵敏的电化学生物传感器用于癌细胞中的miRNA-21检测。其研制机理是:首先,通过Au-S键将固定探针（SH-H1）连接于金电极界面。当靶标miRNA与催化发卡DNA（p-H2）存在时,启动金电极界面的CHA反应,生成大量的p-H2/SH-H1双链结构。随后,通过PERC反应,进一步放大信号,在金电极界面原位长出DNA长链。利用计时电量法（Chronocoulometry,CC）在氯化六氨合钌（RuHex）溶液中测量不同浓度靶标存在下的电量,分析样品与背景信号之间的差值,从而实现对目标miRNA的高灵敏检测。在最佳条件下,该传感方法的线性范围为10 fM-100 pM,检测限为4.95 fM。相比于上一章,双重等温核酸扩增与电化学传感技术的使用极大的提高了检测灵敏度,有望为癌症相关核酸的检测提供一种绿色、简便、价廉、灵敏的方法。