在生物传感领域中,信号放大技术能够使一个待测目标物对应多个信号的产生,因此对于提高分析检测的灵敏度来说至关重要。随着科技的发展,越来越多的信号放大方法被建立起来。其中基于核酸酶的信号放大方法具有高效、简便等优势,因此受到越来越多的关注。而外切酶Ⅲ循环放大方法作为一种新兴的核酸酶信号放大方法,具有等温、高效、通用性好的优点,在发展高灵敏检测方面具有很大的应用潜力。除了高灵敏度,免标记也是荧光检测的一个重要趋势。目前的大多数荧光信号放大方法依赖标记的荧光团来输出信号,一方面造价高,另一方面通常面临荧光团猝灭不完全导致的背景信号高的问题。相比之下,免标记的检测方法具有廉价、简单的优点,且避免了荧光团标记带来的猝灭不完全等问题。鉴于免标记灵敏检测的重要性,本文将外切酶Ⅲ信号放大方法与G-四倍体结合,构建了免标记、高灵敏的生物分析方法。本文共分为三个部分：第一章为绪论,概述了当前基于核酸酶的多种信号放大方法,包括内切酶、外切酶、连接酶、聚合酶。同时,介绍了G-四倍体这一单链DNA二级结构的形成机理、种类及在传感领域的一些应用。第二章建立了Exo Ⅲ循环结合滚环扩增(RCA)的级联信号放大方法来对DNA序列进行免标记灵敏检测。通过将RCA与Exo Ⅲ催化循环结合,本工作能够将每一个DNA待测分子的识别事件转化为大量的级联荧光信号输出事件。在8.0×10-12mol L-1-1.0×10-10mol L-1范围内,目标DNA浓度与信号强度呈现线性关系。本方法检测限达到3.2×10-12molL-1,与现有的Exo Ⅲ循环放大方法以及RCA方法相比,本方法显示出了更高的信号放大效率和灵敏度。此外,体系中的RCA产物含有G-四倍体序列,能与荧光小分子物质NMM结合而产生荧光信号,因此无需任何荧光团的标记。第三章构建了一种基于连接引发的Exo Ⅲ催化信号放大策略,实现了对NAD+的高灵敏度、免标记荧光信号放大检测。目标物NAD+能够促进连接酶催化连接两段DNA片段形成完整的trigger DNA序列。Trigger DNA能够与G4/template DNA杂交,形成template DNA的3’平端。Template DNA在Exo Ⅲ作用下水解,释放出trigger DNA和G4DNA。其中,G4DNA含有G-四倍体序列,能与NMM分子相互作用产生免标记的荧光信号。Trigger DNA继续与template DNA杂交来进行循环放大。最优条件下,目标物浓度在5.0×10-12molL-1-1.0×10-9mol L-1范围内与信号强度呈现线性关系。经估算本方法检测限达到3.0×10-12mol L-1。此外,研究结果表明本方法对目标物具有良好的选择性,在复杂体系中也有良好的表现。