抗生素因其在人类中的大量使用以及在环境中的持久性而被视为新污染物。不同环境基质存在的抗生素残留已对环境造成了严重影响。卡那霉素作为一种氨基糖苷类抗生素会对人体多个器官都造成损伤,尤其是对肾脏;而作为一种典型的大环内酯类抗生素四环素的滥用会对肝脏造成损伤,还会影响儿童骨骼的发育。因此,开展卡那霉素和四环素检测对于人体健康和环境保护具有重要意义。现有的检测手段主要包括液相色谱法、质谱法、毛细管法、免疫检测法以及微生物法。其中液相色谱法和质谱法具有耗时、昂贵和样品前处理程序复杂的缺点;免疫检测法是一种定性或半定量的检测方法,其假阳性率很高;毛细管电泳灵敏度低,重现性差;微生物法具有耗时且测试结果需用肉眼分析,不可避免地导致对结果的错判。为了克服以上缺陷,开发简单快速且灵敏的方法用于检测抗生素残留至关重要。近年来,生物传感作为一种有效的替代方法被广泛用于不同抗生素的灵敏、快速和现场检测。然而,大多数生物传感检测方法需要结合光学或电化学手段来检测抗生素,仍存在操作繁琐,不适用于现场检测的问题。因此,有必要开发一种操作简单且适用于现场检测的方法检测抗生素。本论文设计并制备了一种负载蛋白酶的三维功能核酸（protein@3D RNA）用于构建快速响应的门控系统,并借助纸基器件实现了对抗生素的简单和灵敏的检测。具体内容如下:1.制备了一种能够特异性检测抗生素（卡那霉素和四环素）的三维功能核酸。首先,用含有卡那霉素或四环素适配体互补序列的环状DNA当作模板,然后利用该模板并在T7 RNA聚合酶催化的作用下,通过滚环转录反应（RCT）合成的RNA长链和生成的焦磷酸酶沉淀相结合,最终形成3D RNA。同时,反应中加入的蛋白酶可直接内置于3D RNA中,而目标物卡那霉素或四环素能够与3D RNA发生识别和结合,从而触发蛋白酶的释放并催化TMB发生显色反应。2.利用3D RNA对溶液中的卡那霉素和四环素进行检测,其检测限为1 mM和1nM。基于以上门控系统建立了纸基器件,通过简单的步骤在16 min内实现了对卡那霉素和四环素特异性检测,检测灵敏度分别可达0.1μM和1 nM,证明了该纸基器件的通用性,可用于不同抗生素特异性检测。将定量卡那霉素和四环素加到实际河水样品中,检测回收率均达到80%以上且标准偏差系数均低于6%,证明了该纸基器件的实用性和重复性。