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锁核酸（Locked nucleic acid, LNA）作为一种新型的核酸衍生物,具有亲和性高、热稳定性好、抗酶切能力强、体内无毒性等优点,并且可以像普通DNA引物一样采用固相法进行合成,因而被广泛地应用于反义治疗、单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）检测等多个领域。基于锁核酸的上述优良性能,本文将其应用于分子信标的设计与合成中,有望提高分子信标的性能。主要开展了以下几方面的工作:（1）末端修饰锁核酸分子信标的设计、合成及性能研究。设计、合成了一种茎部修饰锁核酸的新型分子信标,并通过荧光和色谱的方法考察了其抗酶切能力、杂交性能、热稳定性等。与常规分子信标相比,末端修饰锁核酸的分子信标抗酶切能力强,在与DNase I作用的长时间内分子信标几乎没有被降解;热稳定性好,在90℃的高温下仍然能够保持发夹状态;背景荧光信号低,提高了其杂交信背比;保持了分子信标的单碱基识别能力。这些性能将会拓展分子信标在复杂生物体系内的应用。（2）错配位点修饰锁核酸分子信标的设计、合成及性能研究。设计、合成了在错配位点修饰1个和3个锁核酸的分子信标,通过荧光实验考察了其选择性、杂交信背比、热稳定性等。结果表明,在错配位点修饰锁核酸显著地提高分子信标的单碱基错配识别能力,但是随着锁核酸修饰数目的增加,其选择性并不会进一步提高。同时,锁核酸的修饰也提高了分子信标的信背比。熔解曲线表明,这种性能的提高是锁核酸的杂交亲和性高所致,因此具有通用性,将有助于分子信标在SNP检测及低丰度样品中的检测。（3）汞离子特异性锁核酸分子信标的设计、合成及性能研究。设计、合成了汞离子选择性锁核酸分子信标,通过荧光实验考察锁核酸T-T碱基错配与汞离子的结合能力,发现锁核酸T-T错配链也具有与汞离子结合形成T-Hg2+-T结构的性能,其检测下限可达到14.3 nM,线性范围为25 nM - 150 nM,达到了常规分子信标的检测范围,且对汞离子有良好的选择性。