外泌体是一种由细胞分泌的直径为40～160 nm的纳米囊泡,其广泛存在于血液、尿液等多种体液中。外泌体具有磷脂双分子层膜,携带多种与母细胞相关的生物分子,在细胞间信息交流过程中发挥着重要作用。目前多项研究表明,外泌体与肿瘤的增殖及转移等过程有关,现已成为癌症筛查、诊断和预后治疗的新型生物标志物。然而,外泌体体积小,癌症早期阶段在生物体液中含量低,实现对外泌体的高灵敏、高选择性检测仍然是个挑战。因此,开发高效的外泌体检测方法对癌症早期诊断及治疗具有重要意义。裂开型核酸适配体是将完整的核酸适配体序列通过合适的方法分裂成为两个或多个片段,这些片段能够在目标物存在的情况下诱导聚集,形成识别构型。裂开型核酸适配体不仅可以有效避免完整核酸适配体序列较长易形成复杂二级结构的问题,还易形成夹心结构被用于电化学传感器的构建。因此,本论文基于裂开型核酸适配体结合DNA纳米结构以及核酸放大技术设计了三种电化学生物传感器用于肿瘤外泌体的检测。具体内容如下:（1）裂开型核酸适配体介导的温度敏感型可再生电化学传感器用于肿瘤外泌体的检测针对不同电极间的修饰差异造成电化学适配体传感器稳定性、重现性较差等问题,基于温度敏感的裂开型核酸适配体构建了可再生电化学传感器用于癌症外泌体的检测。在4℃条件下,裂开的核酸适配体片段具有识别功能,可在电极表面与靶标形成夹心结构,信号探针被连在电极上产生信号。升高温度至37℃后,裂开型核酸适配体丧失识别能力,夹心结构被破环,信号探针离开电极,信号消失,电极再生。该传感器可以灵敏、特异地检测肿瘤外泌体,检测限（LOD）为1.5 × 106个/mL。该传感器可以通过升高温度在30s内实现再生后保持良好的识别功能。本实验通过传感器再生的策略减小了不同电极间的修饰差异,改善了电化学传感器重现性及稳定性差等问题。（2）DNA四面体结合HCR反应构建的电化学适配体传感器高灵敏检测肿瘤外泌体传统的电化学适配体传感器通常将单链DNA探针固定在金电极表面,但是单链DNA探针因受到静电排斥、碱基中氮原子与金电极反应等因素的影响,在电极表面组装时会相互缠绕,产生非特异性吸附形成复杂的结构,影响探针对靶标的识别,限制传感器的灵敏度。因此,我们在上一章提出的传感器中引入DNA四面体,并结合HCR核酸放大技术提高传感器的灵敏度。将DNA四面体的三个顶点修饰巯基,通过Au-S将其固定在电极表面,另一个顶点伸出来一段序列与探针a部分序列互补,从而将探针a固定在电极表面。当靶标外泌体存在时,探针a,b与外泌体形成夹心结构,使裂开的Trigger靠近进而触发HCR反应并生成长的DNA双链,负载更多的信号分子,实现信号的产生与放大。DNA四面体和HCR反应的引入提高了传感器的灵敏度,检测限（LOD）低至1.27 × 103个/mL,实现了对外泌体的高特异性、高灵敏检测。（3）以DNA为模板原位合成银簇以构建免标记电化学传感器检测肿瘤外泌体目前,大多数电化学传感器需在识别元件上标记有电化学活性的小分子或者酶,成本相对较高。因此,我们利用以DNA为模板原位合成的银簇作为信号构建了免标记的电化学生物传感器用于肿瘤外泌体的检测。首先将外泌体的检测通过磁分离转换为DNA的检测。磁珠上修饰可以捕获外泌体的探针,并用一段DNA（B12）与其互补,当靶标外泌体存在时,探针构型发生改变,使B12从磁珠上掉落,然后通过磁分离得到B12。B12不但可以与修饰在电极上的C链部分互补,还可以将Ha与Hb杂交形成的双链连在电极上。Ha与Hb含有富C序列,为AgNCs的生成提供了模板。原位生成的AgNCs在电极表面发生氧化还原产生信号,实现了对B12的检测,从而实现对外泌体的灵敏检测,检测限（LOD）为3.12 × 103个/mL。该传感器免标记可以实现对外泌体的高灵敏、选择性检测。