微加工技术日益成为材料科学领域的一种新趋势，图形化纳米材料是微加工技术的核心。目前，之上而下的合成方法因其在微纳加工方面的局限性，正逐渐被自下而上技术代替。基于模板的自下而上的加工技术已成为当前的热点。DNA分子因其较好的稳定性，分子间易于形成多样化图形以及与Ag+的较强的结合能力，逐渐成为纳米构筑的理想模板。此外，以DNA为模板的功能化纳米材料的合成也是近几年来急速发展的领域。作为最为常见的功能纳米材料，荧光纳米粒子的合成为荧光成像提供了一种新型的材料，在生物医学领域将具有广阔的应用前景。首先，本论文针对DNA的表征需求，设计了一种基于水平电泳的聚丙烯酰胺凝胶电泳。通过在凝胶托盘上加入有机玻璃和载玻片实现凝胶厚度的调节和氧气的隔绝。该装置能够简单快速的制备不同用途的水平聚丙烯酰胺凝胶，制胶过程如琼脂糖凝胶制备一样简单快速，只需使用常规的水平电泳槽就可以对蛋白质或DNA片段进行分离表征。此外，本文还根据后续实验需求对凝胶厚度和电泳电压进行了优化。其次，本论文提出了一种基于环状单链DNA (ssDNA)的强荧光银纳米粒子(Ag NPs)的合成。环状单链DNA较强的UV吸收以及环状ssDNA、线性ssDNA上Ag NPs的合成过程可通过UV-Vis光谱进行监测。透射电子显微图显示，以环状ssDNA为模板合成的Ag NPs与线性ssDNA-Ag NPs相比拥有更小的粒径，这可能是环状ssDNA-Ag NPs强荧光发射的原因之一。荧光光谱显示环状ssDNA-AgNPs的荧光强度是线性ssDNA-Ag NPs的4.5倍。此外，无论是环状ssDNA-Ag NPs还是线性ssDNA-Ag NPs，其最大激发波长均位于270nm处，该波长与DNA的吸收波长一致。这个现象表明，荧光Ag NPs发光的可能机理是DNA吸收紫外光的能量转移至Ag NPs。基于这种机理，环状DNA对紫外光的高利用效率可能是引起环状ssDNA-Ag NPs的高发射强度的另一个因素。最后，本文还报道了环状双链DNA(dsDNA)的金属化作用。Ag NPs与DNA的结合可通过CD光谱的检测得以确定。UV-Vis光谱显示，环状dsDNA金属化产物拥有较强的Ag NPs的表面等离子体共振吸收峰。而TEM表明，以环状dsDNA为模板的金属化易于形成由3个17.1nm的纳米粒子组成的Ag纳米环。以3个纳米粒子的球心组成的圆半径恰好与环状DNA的圆半径一致，从而说明，Ag+吸附在环状dsDNA上能形成3个活性位点，并以这3个活性位点为球心形成纳米粒子。本文提出的基于单链和双链环状DNA的金属化，实现了荧光Ag NPs和环状纳米结构的合成。通过对比线性DNA的金属化效果发现环状DNA合成的纳米材料具有线性DNA无法比拟的性质。无论是在纳米材料的图形化还是生物医学荧光成像领域都具有广阔的发展前景。