Cu²⁺作为重金属离子,过量存在时会造成环境危害,影响人类健康;氰化物作为冶金、制革的必需品,在工业生产中得到广泛应用,氰化物也是一类神经性剧毒物质,同时会对环境造成不良影响。因此,寻找一种简单快捷的检测方法势在必行。本论文利用纳米孔单通道技术,基于Cu²⁺和DNA探针上三氮唑的相互作用,引起得DNA探针分子构象的变化,实现了铜离子的检测。由于Cu²⁺和CN^-之间的强络合作用,CN^-可将DNA上络合的Cu²⁺竞争下来,使得DNA构象恢复,从而进一步实现了CN^-的检测。在此基础上,本文利用该检测技术,基于三链分子信标,实现了对microRNA的定量检测和三段高度相似同源microRNA的同时检测。本文的主要研究结果如下:一、构建了适合Cu²⁺、CN^-检测的纳米孔单通道检测方法。（1）通过化学修饰得到相邻碱基修饰三氮唑的DNA探针分子,当Cu²⁺存在时,由于Cu²⁺和相邻碱基修饰的两个三氮唑作用,会引起DNA探针构象的变化,通过纳米孔单通道实验,发现探针络合Cu²⁺的阻滞时间明显延长约为49ms,阻滞幅值由83%增至90%。（2）通过CN^-和DNA-Cu²⁺-三氮唑中Cu²⁺的强络合作用,导致DNA构象恢复,其相应电流信号也随即恢复至82%,穿孔时间缩短,与未络合Cu²⁺的探针特征量相近。二、构建了基于三链DNA结构对microRNA检测的纳米孔单通道检测方法。（1）基于DNA探针和DNA编码分子形成的三链分子信标,当microRNA存在时,microRNA和DNA探针分子作用形成双链,三链结构瓦解,释放DNA编码分子,我们通过检测释放出的DNA编码分子的电流信号,对microRNA进行定量检测。（2）设计了5种三链DNA结构,筛选出最优的DNA11作为编码序列和DNA3构建三链体系。实现了对micro-155和let-7a的定量检测,确定了microRNA的检测范围:5 pM¹00 nM。（3）实现了对let-7a、let-7b、let-7c的选择性检测,DNA8-let 7c的全匹配序列信号频率为6.7个/min,含有一个错配碱基的信号频率明显降低,其中DNA6-let 7c为0.9个/min,含有两个错配的碱基信号频率降低的程度更大,如DNA 8-let 7a只有0.5个/min。说明该检测方法能够很好的区分单个核苷酸的差异,能够应用于肺癌疾病的前期诊断。（4）通过合成三种具有不同电流信号的DNA编码分子,实现了高度相似同源microRNA:let-7a、let-7b、let-7c同时存在时的定量检测,将同时检测结果与单独检测结果之间进行对比。let-7a、let-7b、let-7c对应同时检测信号频率为:4个/min,3.3个/min,4.3个/min,单独检测信号频率:4.1个/min,3个/min,3.6个/min。结果十分接近,说明该检测方法对应多组分复杂体系仍有较优的识别率,存在应用到实际血清样本中多组分、高通量检测的潜力。