荧光技术以其简单直观、具有选择性、灵敏性以及时间和空间分辨能力,可实现多种标志物同时检测等特性,已成为体内外分子检测的重要手段。银纳米簇是一种近年来发展的新型纳米荧光探针,是指银离子在骨架分子和特定条件下,形成尺寸相当于费米波长的纳米颗粒(一般<2nm)。该尺寸的银纳米簇发生能级分裂,激发后产生荧光,其荧光波长与骨架的状态密切相关,范围可调,从可见光至近红外光区,可有效避免自体荧光干扰,量子产率较高、性能稳定、尺寸小易于组装和标记,尤其是无毒适于体内监测等优点,成为荧光领域新的研究热点。然而,银纳米簇尚处在发展初期,检测灵敏度等方面尚没有达到目前发展相对成熟的量子点等荧光纳米粒的水平。因此,如何进一步提高基于银纳米簇的生物分子检测技术的灵敏度,吸引了众多研究学者的关注。在本论文中,我们首先构建了一种新型荧光银纳米簇形成骨架,并随后偶合核酸扩增技术,发展了2种具有创新意义的生物分子检测技术,全文由以下四部分组成：第一章首先概述了量子点、上转换纳米粒、金/银纳米簇等荧光纳米材料在生物分子检测领域的应用,重点介绍了银纳米簇生物传感技术的研究进展,并列举了近几年基于银纳米簇构建的生物传感技术的典型示例。随后,介绍了聚合酶链反应、滚环扩增、链替代反应和杂交链反应等核酸扩增技术的最新进展,最后对本课题的研究内容和创新点做了简要介绍。第二章设计了一种新型的荧光银纳米簇形成骨架,并成功应用于特定序列DNA和let-7microRNA家族序列的荧光检测。本文以环部为6个胞嘧啶(C6)和茎部为14-18碱基对的分子信标DNA,作为银纳米簇的骨架分子；在AgNO3(?)口NaBH4作用下,形成FL强度高且稳定的银纳米簇,建立了测定特定序列DNA的新方法。无target DNA存在时,杂交链反应的两条分子信标可以稳定存在,在AgNO3和NaBH4作用下,形成荧光银纳米簇；target DNA存在时,可引发杂交链反应的两条分子信标形成杂交双链,从而破坏了形成荧光银纳米簇的骨架分子,实现了target DNA的定量分析。文中详细考察和优化了各种实验参数,在12.5-500nM的浓度范围内,FL强度与target DNA浓度四参数逻辑拟合I=57.14+367.76/(1+100＾((1.995-C)*(-2.411)),R2=0.9987,最低可检测浓度为12.5nM,错配识别效果优越。进一步拓宽至microRNAs(?)勺检测,优化设计了形成荧光银纳米簇的骨架分子,实现了let-7家族序列的高选择性错配识别。在2.5-80nM的浓度范围内,FL强度与let-7a浓度呈线性相关I=-3.247C+315.5,R2=0.987,并且得到了很好的效果。该技术具有操作简单、快速、试剂价格低、特异性好的特点,可实现对(?)niRNAs的无标记、无酶和无外来纳米粒引入的检测。第三章设计了一种哑铃型结构探针,偶合链替代反应,实现了NAD+的荧光银纳米簇检测。基本原理如下：在NAD+存在的情况下,E. coli DNA连接酶连接修复哑铃型结构探针上的缺口,导致后续的Klenow Fragment DNA聚合酶诱导的延伸扩增无法进行,保持了形成荧光银纳米簇的骨架分子,实现了NAD+的定量分析。文中详细考察和优化了各种实验参数,包括哑铃型结构探针,Klenow Fragment DNA聚合酶,E. coli DNA连接酶、AgNO3和NaBH4的用量等。在7.8-250nM的浓度范围内,FL强度与NAD+浓度呈线性相关I=1.614C+14.29(R2=0.995),最低可检测浓度为7.8nM。本体系抗干扰能力很强,能够实现NAD+的高特异性检测。第四章合成了花衍生物PTCDI,基于Hg2+对滚环扩增反应的抑制,实现了Hg2+离子的高灵敏度高特异性检测。其基本原理是：滚环扩增模板在T4连接酶和引物的作用下,生成完整的环状模板；无Hg2+存在时,环状模板和引物能够在phi29DNA聚合酶作用下进行滚环扩增；而Hg2+存在时,与环状模板和引物上的两个T碱基结合,形成稳定的T-Hg2+-T碱基对,产生交联,抑制了滚环扩增反应。由于滚环扩增后的DNA链长,能被功能性荧光小分子PTCDI灵敏探测,从而实现了Hg2+离子的灵敏检测,最低检测浓度为0.37nM,线性范围跨越5个数量级,错配识别效果优越。该方法能够很容易拓宽至其它金属离子的检测,因而具有广泛的用途,将有助于促进光化学金属离子检测技术的发展。