生物传感器是一种利用酶、抗体、核酸、细胞和微生物等作为识别元件来对被检测物进行分析检测的装置。它具有良好的灵敏性和特异性，在临床诊断、生物工程、环境保护和食品科学等诸多领域都有广泛的应用。缺刻内切酶和脱氧核酶作为两种新发现的酶类在生物传感器的构建中都能有效地放大检测信号，因此基于这两种酶而制备的生物传感器受到越来越多的关注，本论文的工作也正是基于此而展开的。1.一种新型ATP适体传感器的研究适体是一类对特定目标物质具有高亲和力的核酸片段，这些目标物质包括无机离子、有机小分子、蛋白质、甚至细胞。在本研究工作中，我们应用专门结合三磷酸腺苷（ATP）的适体、以及缺刻内切酶和脱氧核酶制备了一种具有高灵敏度和高特异性的ATP适体传感器。我们首先设计了一条含ATP适体序列的核酸链，当它与ATP结合后就会暴露出与脱氧核酶核酸链的结合序列从而与后者形成双链，再借助缺刻内切酶可以识别该双链但仅仅切割脱氧核酶核酸链的特性，设计了一个脱氧核酶核酸链被连续切割的循环，从而将ATP的含量与脱氧核酶的含量联系起来，并利用脱氧核酶催化H2O2和ABTS产生的颜色变化，通过紫外-可见光谱分析、甚至肉眼直接观测，实现了对ATP的灵敏检测，检测限可达到100fmol/L，而且ATP也可以很容易地和CTP与GTP等干扰物质区分开来。2.基于多种酶辅助的级联反应实现核酸的灵敏检测核酸分子的特异性检测在生化分析中占有重要的地位，可以应用于癌症的早期检测、病原体的鉴别以及遗传性疾病的临床诊断等方面。为了提高检测的灵敏度和准确性，一些信号放大反应常常被引入到核酸检测体系中并通过精心设计把这些反应串联起来形成级联反应。在本研究工作中，我们利用了三种酶辅助的反应构成级联反应实现了核酸分子的灵敏检测。首先，少量的目标核酸分子通过基于缺刻内切酶辅助的信号放大反应将自身的核酸信号放大、转化成了大量能够参与滚环扩增反应的引物片段，然后，经过等温滚环扩增反应实现了脱氧核酶的富集，最后，利用脱氧核酶催化H2O2和ABTS产生的颜色变化，实现了核酸分子信号的逐级放大。这种核酸检测方法具有较高的灵敏度和特异性，并且可以有效区分单碱基错配的核酸，有望在将来应用到临床核酸检测工作之中。