本文基于末端脱氧核苷酸转移酶延伸聚T碱基序列原位生成的铜纳米簇,和通过简单的水热法合成的金纳米粒子来构建光学传感器检测DNA甲基化。论文主要由以下几个部分组成:1.绪论部分主要介绍了表观遗传学的概念及其研究内容、DNA甲基化的概念及其检测方法、金属纳米材料及其相关的应用,着重介绍了检测DNA甲基化的方法和铜纳米簇与金纳米粒子的性质及其应用。最后阐述了本论文的主要研究内容及研究意义。2.基于末端脱氧核苷酸转移酶延伸聚T碱基序列原位生成的铜纳米簇,构建了一种无标记荧光探针检测甲基转移酶活性的方法。基于CpG甲基转移酶M.SssI和限制性核酸内切酶HpaⅡ的特异性识别以及末端脱氧核苷酸转移酶的延伸效果和铜纳米簇优异的荧光信号,可实现对M.SssI MTase活性的检测。利用末端脱氧核苷酸转移酶催化的有效聚合延伸反应和具有大斯托克斯位移的铜纳米簇代替荧光染料标记,实现了灵敏度的提高及检测范围的拓宽,检测的线性范围为1-300 U mL-1,检测限为0.176 U mL-1。此方法对M.SssI具有特异性,并且可应用于筛选甲基转移酶抑制剂。3.基于未修饰的金纳米粒子,构建了一种无标记和无酶的一步法快速比色检测DNA甲基化。该方法基于单链DNA和双链DNA对金纳米粒子的静电吸引的差异来抵抗盐析效应诱导的金纳米粒子聚集,从而通过肉眼观察未修饰的Au NPs溶液的颜色变化即可快速,有效,经济和简便地比色检测甲基化的DNA。此方法无需预先对Au NPs进行共价修饰,也无需复杂的仪器,而且反应过程中也不需要昂贵的生物酶或传统的有机染料。该方法检测甲基化DNA的检测限为8.47nM,用肉眼可清晰检测出低至20nM的甲基化DNA。此外,该方法还能在存在大量未甲基化DNA的情况下检测甲基化的DNA且检测限低至0.13%,并且可以用肉眼在异质样品中区分出低至1%的甲基化DNA。本方法还可应用于检测人血清样品中的甲基化DNA,在临床诊断中显示出一定的潜力。