Micro RNAs(mi RNAs)参与细胞生长的一系列重要进程,包括细胞增殖、分化、凋亡及死亡等过程。mi RNAs表达失调将导致细胞的过度生长、增殖及分化,从而导致肿瘤的发生发展,因此,其作为一种潜在的新型核酸类肿瘤标志物和潜在的治疗靶点具有广阔的临床应用前景。现有mi RNA检测方法主要有RT-PCR,微阵列芯片及Northern blot等,虽然这些方法都有一定的优势,但也存在一些不足,如操作繁琐,费时费力、灵敏度低等,这些都会在很大程度上影响其临床实用性。因此,发展简单、实用、快速、灵敏的mi RNAs检测技术对于阐明肿瘤发生发展的机制,寻找新的肿瘤标志物,肿瘤的早期诊断和治疗,探寻新的肿瘤治疗靶点具有重要价值;有助于实现mi RNAs标志物在肿瘤临床诊疗中的应用。本论文整合分子生物学、临床检验诊断学及生物分析化学等学科的最新研究成果,基于功能核酸、DNA自组装和等温扩增技术等,构建两种新颖、简单、快速的mi RNAs传感检测新方法,为肿瘤标志物的早期诊断与治疗提供潜在的检测平台。本研究主要包括以下两个部分:1.核酸信号放大策略用于mi RNA的比色传感整合链替代聚合反应和哑铃状密封探针介导的滚环扩增双重信号放大策略,本研究构建了一个快速、免标记的比色传感器用于mi RNA的高灵敏、高特异性检测。该传感器主要包括4个组成部分,分别是由trigger模板、C-rich DNA修饰的MB,哑铃状滚环模板,剪切酶以及聚合酶。靶mi RNA引发链替代聚合反应,释放滚环模板引物以启动基于toehold的滚环扩增反应,从而扩增出大量富G的DNA(GDNA)序列;GDNA序列与Hemin结合形成DNAzyme催化ABTS2-和H2O2进行比色反应,从而实现对mi RNAs的高灵敏、高特异性检测。该方法检测限低至10 a M,检测线性范围为10 a M~1 n M,能很好的应用于实际样本的检测。本章所构建的mi RNA超灵敏检测方法简单、实用,有望成为肿瘤相关核酸标志物的筛选、临床诊断应用的有力工具。2.新型DNA纳米镊的设计及其多组份miRNA的同时化学发光检测本方法构建了一种基于靶物质诱导纳米结构变化的新型DNA纳米镊,通过结合催化茎环自组装(CHA)和邻位触及形成辣根过氧化物酶模拟酶(DNAzyme),实现了AND逻辑门操作和对多组份mi RNA的同时检测。本研究构建的基于DX(DNA double crossover,DX)模块的DNA纳米镊的包含有信号输入和信号输出结构,两臂中间含弓形结构的DNA双股螺旋作为信号输入的识别域,用于同时特异性甄别两种不同的靶物质;两臂末端的拆分富G序列用于信号输出。利用CHA信号放大策略,少量的靶物质输入可以靶向诱导大量的DNA纳米镊有打开状态转向闭合状态,在Hemin存在时,镊两臂末端的拆分富G序列在邻位触及作用下形成大量DNAzyme,从而产生放大的传感输出信号。两种靶物质通过AND逻辑门诱导调控DNA纳米镊的开关,通过聚丙烯酰胺电泳(PAGE)、表面等离子体共振(SPR)表征了该调控机制,证实新型DNA纳米镊构建成功。构建的生物传感系统在输出的化学发光信号和输入mi RNA之间呈良好的线性关系,检测线达30 f M。该生物传感器可用于复杂的生物样本中mi RNA的检测分析。本方法构建了一个简单,可重复利用的生物传感平台,该传感平台可用于逻辑门的构建以及无酶的高灵敏高特异性的mi RNA检测。