随着生存环境的不断恶化，肿瘤已经成为威胁人类健康的最大杀手之一。现代肿瘤学认为恶性肿瘤是一种全身性的疾病。有关肿瘤细胞早期检测和诊断方法的研究已经成为近年来的研究热点。本论文研制了两种新型DNA纳米荧光探针，分别应用于肿瘤细胞的高分辨荧光检测和特定DNA的可视化检测；另外研制了一种以金纳米笼为核心，功能化DNA纳米材料为外壳的新型多功能纳米胶囊，并成功实现了抗肿瘤药物的靶向投送和肿瘤细胞的识别检测，取得了较为理想的结果。本论文主要研究内容如下：1．成功研制了一种以聚苯乙烯微球为载体，功能化DNA纳米线/CdTe荧光量子点为外膜的复合型荧光纳米探针，该探针具有极高的荧光强度，以之为基础建立了DNA荧光传感器，实现了靶DNA的可视化检测，利用荧光显微照相肉眼可分辨出50fM的靶DNA的存在，选择性实验表明该方法具有良好的选择性。2．在上述复合型荧光纳米探针荧光纳米粒子探针的基础上加以改良，以用于体外肿瘤细胞的荧光成像。本文以Ramos细胞作为模型。由于聚苯乙烯微球的高负载能力，该探针比普通适体DNA标记CdTe量子点探针表现出更好的荧光性能。Ramos细胞适体序列的运用，使得该探针有良好的特异性识别能力，可在混合细胞样品中快速准确的区分出靶细胞。这一实验对肿瘤细胞的早期检测和诊断提供了理论基础。3．研制了一种新型纳米胶囊，以金纳米笼为核心，内部装载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)，功能化的DNA纳米材料为外壳并封锁笼口，DNA纳米材料上有荧光素和适体化学修饰，这一纳米胶囊集细胞检测、药物投送等功能于一体，在荧光显微镜下可识别并检测出靶细胞(本文是Ramos细胞)，同时纳米胶囊释放出药物并作用于靶细胞，使得靶细胞死亡，达到药物投送的目的。本文纳米胶囊药物投送进行了初步检测，取得较为良好的成果，对于靶细胞的药物跟踪、作用机制还需进一步研究。这一成果对肿瘤细胞的早期治疗有所帮助。