生物小分子包括短链核酸,有机小分子,低分子量蛋白质等,在生物体和细胞中调节多种生化反应和细胞代谢过程,其异常的表达水平可以指示多种疾病,在分析化学及临床医学领域中具有重要的研究意义。然而,生物小分子在细胞和组织中表达水平都比较低,传统的目标物与信号输出单元一对一的传感手段已无法满足检测灵敏度的需要,核酸信号扩增技术为生物小分子的高灵敏检测提供了广阔的前景。适配体通常是从体外筛选获得的一类单链寡核苷酸（RNA或DNA）,它能够与靶标配体以高特异性和高亲和力结合。与传统的蛋白抗体相比较,适配体具有识别的靶标物广泛、易于合成和修饰、成本低、化学稳定性好等优点,使得适配体可以作为识别元件设计用于生物分子检测,这种结合适配体与核酸信号扩增构建的新型生物分析方法具有高灵敏度、高选择性的优点,但目前适配体传感器由于引入蛋白酶或纳米材料,导致检测成本高,方法繁琐,灵敏度较低。本论文构建了两种级联的恒温非酶（非蛋白酶）核酸信号扩增技术（HCR-HCR,CHA-DNAzyme）,并通过设计“即插即用”的模块化组件构建了通用的传感体系。研究工作主要从以下两个方面展开:（1）通过整合连续的两级杂交链式反应（HCR）线路构建基于适配体的级联杂交链式反应（C-HCR）放大器,用于三磷酸腺苷（ATP）和凝血酶的分析。在该策略中,设计了上游HCR-1线路和下游HCR-2线路。适配体序列整合在上游HCR-1的引发剂序列中,同时引入相应的抑制剂同时与部分适配体和引发剂序列杂交,以避免信号泄漏。靶标分子可以与适配体特异性结合并形成一定空间结构,进而释放引发剂触发C-HCR反应,实现N~2倍放大的“signal-on”读出信号。此外,该方法通过引入不同的适配体序列和相应的抑制剂作为模块化组件可构建检测生物小分子的通用适配体传感体系,具有普适性。（2）通过将催化发夹自组装（CHA）线路与DNAzyme介导的放大器偶联,开发了恒温非酶的CHA-DNAzyme体系用于核酸分析。靶标分子催化两种功能性发夹杂交形成大量的哑铃型DNAzyme复合物,在有Mg2+存在时,DNAzyme循环剪切底物链,产生扩增信号。此外,通过设计引入辅助发夹作为模块化组件很容易的实现各种microRNA（miRNA）分析的通用传感体系。我们通过采用不同的DNAzyme催化单元（hemin/G-quadruplex HRP模拟酶）,进一步设计免标记的CHA-DNAzyme体系,通过催化H2O2氧化ABTS2-实现比色信号转换。CHA-DNAzyme荧光体系通过转染试剂的辅助可在活细胞内成像miRNA,实现更多的生物分析和生物医学应用。