脱氧核糖核酸酶Ⅰ(Deoxyribonuclease Ⅰ,简称DNase Ⅰ)是生物体结构和生命活动的重要组成部分,其研究在医学上疾病的临床诊断、药物研发等方面有着广泛的应用前景。通过分析DNase Ⅰ活性及对其抑制剂的研究,获取重要的生物信息,可以有效发挥酶在各个领域的应用价值和意义。此外,癌细胞和细菌作为当今对人类生命和财产安全造成严重危害和损失的因素之一,对其进行研究来降低危害程度的新形势越来越刻不容缓。目前,用于检测DNasel、细胞和细菌的分析方法多样且各具特点,荧光分析方法作为其中之一,因其具有检测方法简单、背景干扰小、灵敏度高等优点,已成为一种极有发展潜力的分析方法。本论文主要以荧光光谱法和荧光偏振法分别对DNase Ⅰ活性和A549细胞及大肠杆菌0157:H7进行检测研究。该论文构建了两种简单、高灵敏、高特异的检测DNase Ⅰ活性及细胞和细菌的方法,并对酶催化活性影响因素和实际样品进行研究。本论文由四部分组成。第1章为绪论部分,本章包括三部分,第一部分是对DNase Ⅰ进行概述,主要对核酸酶和DNase Ⅰ及其检测方法进行介绍,此外概述了 DNA水凝胶的制备及应用;第二部分是对癌细胞和致病菌进行概述,主要介绍了 A549细胞和大肠杆菌0157:H7的生物学特性、致病性和临床表现及其检测方法的研究进展;第三部分则主要阐述了本论文的选题背景、研究目的和研究内容。第2章利用制备嵌入量子点和纳米粒子的DNA水凝胶为检测体系结合荧光猝灭法来研究DNase Ⅰ的活性。首先利用互补的DNA链通过杂交自组装形成水凝胶,在凝胶形成过程中加入量子点和纳米粒子,制备出具有生物特性的DNA水凝胶。再将DNase Ⅰ加至含有荧光量子点的DNA水凝胶体系中,由于DNase Ⅰ水解前后量子点和纳米粒子之间的相对距离会发生变化,从而会发生荧光猝灭,利用酶作用过程中荧光强度变化来完成DNase Ⅰ活性检测。该方法的荧光强度与DNase Ⅰ浓度对数的线性范围为20 U/L～2000 U/L,其检出限为13 U/L(S/N=3)。通过该方法来检测DNase Ⅰ的活性灵敏度较高,而且简单易操作。此外,本实验不仅对DNaseⅠ的活性进行检测,而且还对影响DNaseⅠ催化活性的因素进行了研究。第3章利用荧光偏振法检测A549细胞,本章构建了一种以荧光标记的DNA链为适体探针检测细胞的方法。该荧光探针是由荧光基团FAM标记的含45个碱基的单链DNA形成的适体DNA链,在未加入目标物之前,FAM标记的单链DNA由于其分子量相对较小,所以偏振光通过检测体系时,对应的荧光偏振值也相对较小。当在体系中加入目标物A549细胞,由于适体与细胞的特异性识别作用,带有FAM基团的探针捕获细胞,使其自身结合在其表面,此时适体探针的分子量增大,则对应的荧光偏振值相应增大,根据此过程中荧光偏振的变化对A549细胞进行检测。该方法中荧光偏振值变化与A549细胞对数浓度所对应的线性范围为102 CFU/mL～106 CFU/mL,其检出限为83 CFU/mL(S/N=3)。该方法具有灵敏度高、选择性好等优点,不仅可以对A549细胞进行高效检测,而且该方法在对实际样品分析过程中取得了较好效果。第4章利用荧光偏振法检测大肠杆菌E.coli 0157:H7,本章也构建了以FAM标记的DNA为荧光探针检测细菌的方法。该探针由FAM标记52个碱基的单链DNA形成适体,根据加入细菌前后荧光偏振的变化对E.coli 0157:H7进行检测。该方法中荧光偏振值变化与E.coli 0157:H7浓度对数所对应的线性范围为103 CFU/mL～107CFU/mL,其检出限为622CFU/mL(S/N=3)。同样地,该方法在快速、高灵敏度地检测E.coli 0157:H7和实际样品研究方面表现出较高的选择性。