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腹泻性贝类毒素(Diarrhea shellfish toxins,DSTs)是现阶段在世界范围内分布最为广泛的一种海洋毒素,对人类健康造成巨大威胁,也对经济发展造成了影响。在误饮被DSTs污染的水和误食DSTs污染的水产品后,会导致一系列包括恶心、呕吐、腹泻等消化道症状。腹泻性贝类毒素主要为三种毒素:大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)、鳍藻毒素-1(Dinophysistoxins-1,DTX-1)和鳍藻毒素-2(DTX-2)。其中DTX-1毒性最强,不仅会破坏肠上皮细胞的完整性,在凋亡过程中起重要作用,长期效应还可能促进癌症的发生。DTX-1在人体中发挥毒性的方式是抑制多种丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶的活性,尤其是丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶1(Protein phosphatases,PP1)和2A(PP2A)。DSTs的存在对人类的健康和经济发展都产生重大影响。现阶段对DTX-1的检测主要依赖以下三种方法,分别是以小鼠检测法为代表的生物分析法、高效液相色谱法为代表的物理化学分析法和酶联免疫吸附测定法为代表的免疫化学法。随着近些年在越来越多的海域发现DSTs的存在,这些现有的检测方法由于其存在的低特异性、高成本、长耗时等缺陷愈发难以满足现有检测需求,人类对新型检测方法的需求也愈发强烈。核酸适配体是一种新兴的分子识别元件,其与靶标的结合模式类似于抗体。近年来,研究者们将适配体作为传感器的核心,与各种技术平台相结合,开发出多种新型检测方法,这些生物传感器涉及多个领域,具有广泛的应用前景。本学位论文中,运用磁珠法(MB-SELEX)对DTX-1的适配体进行筛选,最终得到了能够与DTX-1进行特异性结合的最佳适配体N59(K_D=170n M)。基于该结果,对适配体N59进行了截短优化,具体截短方案以适配体N59的二级结构的预测结果为参考依据。优化结果表明,适配体N59的核心区域为N59a,这种优化还提高了适配体的亲和力,即N59a与DTX-1以更高的亲和力相结合(K_D=64 n M)。为了进一步探究适配体N59a与DTX-1的结合模式,我们对N59a的核心结构进行了进一步的探究。通过适配体截短突变分析、圆二色谱、以及分子模拟等一系列实验,提示适配体N59a自发形成了i-Motif结构并与DTX-1产生了特异性结合。生物膜干涉技术(Biolayer interferometry,BLI)作为现阶段新兴的一种检测分子相互作用的技术,具有实时性、免标记、稳定性高等特点,现已广泛应用于多个领域。在本研究中,将适配体N59a与BLI技术平台相结合,成功构建出了能够特异性检测DTX-1的适配体生物传感器。该传感器具有灵敏度高、特异性强、耗时短、操作简便等优点,其线性检测范围为60-200 n M,检测限(LOD)为614 p M,虽然与DTX-1类似物OA有一定的交叉反应,但是该传感器与其他几种具有代表性的海洋毒素(GTX、STX、BTX和PTX)均未发生交叉反应。除此之外,本课题组还将该传感器应用于海水中DTX-1的检测,以评估其在未来实际样品检测中的应用价值,结果表明即使是在海水样品中该传感器依然能保持较高的回收率(100.5%～106.9%)和较低的变异值(1.2%～5.2%)。综上所述,通过MB-SELEX筛选成功获得了DTX-1适配体N59a,该适配体以很高的亲和力与DTX-1进行特异性结合。基于该传感器,构建了一种可用于DTX-1实时检测的BLI适配体传感器,该传感器具有很高的灵敏度和稳定性。因此有理由相信,这种新型的BLI传感器能够为传统DTX-1检测方法的更新提供新的思路,并且通过进一步的完善后应用于DTX-1在实际海洋样品中的快速检测。