近年，由几个至几十个原子组成的银纳米簇因其优异的光谱和光物理性质而备受科学家门的关注。银纳米簇的尺寸一般小于2nm，接近电子的费米波长。当金属纳米颗粒的尺寸接近电子的费米波长时，纳米颗粒连续的能带将分离成多个独立的能级，展示出许多类分子特性，例如强荧光性，可作为一种荧光信号源用于生化检测。以DNA为模板合成的银纳米簇往往具有较高的荧光量子产率，可以作为一种新型免标记荧光探针用于化学传感和生物医学检测领域。之前的研究表明，这种银纳米簇的稳定性和荧光特性与其DNA模板序列密切相关，且荧光量子产率大多小于0.40。本论文以易形成分子间i-motif结构的核酸序列为模板制备银纳米簇，首先通过设计模板序列中间loop区域碱基组成和i-motif结构的母核个数，筛选出能够制备高荧光量子产率银簇的优质DNA模板;然后，利用获得的优质DNA模板结合适配体对目标分析物的特异识别能力，设计一种特异识别高表达MUC1蛋白的MCF-7乳腺癌细胞的荧光银纳米簇探针，用于乳腺癌细胞成像研究;最后，为了降低银纳米簇对模板序列的依赖性，提出一种新的通用模板设计策略，不仅使其合成的银纳米簇始终保持高荧光量子产率，还能针对待测物的核酸分子序列，灵活设计分子识别探针，用于癌基因的检测。论文工作取得了如下主要成果:　　(1)、基于分子间i-motif结构模板的银纳米簇制备　　通过变换分子间i-motif结构中母核的个数和环碱基序列，设计出5组DNA小文库(每个小文库包含16条DNA，共80条DNA)，利用DNA小文库为模板制备出荧光发射范围在525-660nm之间的荧光银纳米簇。并获得一些可以合成高荧光量子产率银纳米簇的DNA模板，其中由序列C4-ATAT-C4、C4-AAAT-C4、C4-AAAA-C3和C4-AAAT-C3稳定的银纳米簇发射红色荧光，量子产率分别达到0.78、0.48、0.56和0.75;经序列C4-ATAT-C3、C3-TATA-C4和C4-ATAA-C3稳定的银纳米簇发射绿色荧光，量子产率分别为0.45、0.41和0.44。研究结果表明银纳米簇的荧光性质受到i-motif结构中母核的个数和环碱基序列的调控，母核个数为3个时，i-motif结构模板合成的银纳米簇主要发射绿色荧光，随着母核个数的增加，合成的银纳米簇的发射波长整体红移。以C4-X1X2X3X4-C4为模板，分析了i-motif结构中的loop区域碱基序列的碱基组成和排列对银纳米簇荧光的影响，发现模板i-motif结构的稳定性与其形成银纳米簇的量子产率密切相关。　　(2)、用于MCF-7乳腺癌细胞成像的银簇-核酸适配体探针设计　　从获得的制备高荧光量子产率银纳米簇的DNA模板中选择四条作为成簇序列，通过连接臂与MUC1适配体连接设计出DNA探针。四条成簇序列为C4-AAAA-C3、C4-ATAT-C3、C4-AAAT-C3和C4-ATAT-C4，结果发现只有模板C4-AAAA-C3在与MUC1适配体连接后获得的银簇探针可以保留其高荧光量子产率，其余三种成簇模板设计的DNA探针合成的银纳米簇的荧光强度显著下降，下降幅度在80％以上，说明MUC1适配体序列与成簇模板序列的结合会对银簇的制备产生极大影响。结合MUC1核酸适体的模板序列（C4A4C3-A5-MUC1）所合成的银簇可以从A549肺癌细胞、MDAMB-231乳腺癌细胞和M+CF-7乳腺癌症细胞中特异性地识别具有高表达MUC1蛋白的MCF-7乳腺癌细胞。　　(3)、用于制备高荧光量子产率银纳米簇的通用模板设计策略　　提出了一种通用模板策略，用于合成高荧光量子产率的银纳米簇。这种通用模板主要由三段功能序列组成:由含有胞嘧啶序列构成的成簇序列，由腺嘌呤或胸腺嘧啶构成的中间连接片段，由富G序列组成的荧光增强序列。在给定的条件下设计通用模板，合成的银纳米簇可发出明亮的红色荧光，荧光量子产率均可达0.60以上，其中C4-ATAT-G15稳定的银纳米簇的荧光量子产率最高，为0.91。　　(4)、基于通用模板的银纳米簇探针设计及其核酸检测应用　　以通用模板的成簇序列为目标识别片段设计银纳米簇探针:当目标序列与成簇序列杂交后，无法形成银簇;当溶液中没有目标待测物时，基于通用模板的成簇序列可以合成高荧光量子产率的银簇。以此为生物传感原理，将成簇序列设计成与G-四联体完全互补配对，获得检测胃肠道肿瘤c-kit基因的荧光银纳米簇探针，检测限为0.6nM。同时，我们以通用模板中富G序列为基础设计识别探针，其与目标序列杂交形成双链后使得银纳米簇的荧光迅速衰减，以此原理检测胃癌BCL单碱基突变基因（富含胞嘧啶，能形成i-motif结构），检测限为0.8nM。