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贵金属纳米材料成本低廉、制备简单、使用方便,但却具有特殊并易于控制的理化性质,因此被广泛应用于生物检测、医药卫生、环境保护等多个领域。而在生物和环境检测领域中,为了满足对微量物质检测的需求,常常利用酶来催化产生信号的生化反应,使得检测信号得到极大程度的放大。将贵金属纳米材料表面独特的理化性质融入到酶催化的信号放大反应设计中去,不仅能够减少对有毒的荧光染料的依赖,而且检测的灵敏性也大大提高。本论文将贵金属纳米材料(金纳米粒子和银纳米粒子)的光学和表面化学性质与酶催化相结合,实现了荧光检测信号的多重放大,以及卵巢癌微量肿瘤标志蛋白灵敏的检测。1、DNA共享序列偶联的三重信号放大反应用于蛋白质的超灵敏检测本工作中,我们通过一段特殊设计的DNA共享序列偶联三重信号放大反应构建了一种蛋白质检测新方法。这段DNA序列封闭于茎环探针HP1中,靶标蛋白通过与HP1中的适体序列特异性相互作用而改变HP1的构象,从而暴露出单链的DNA共享序列。随后,HP1与另外一个茎环探针HP2结合使得HP2的构相发生重排从而触发链取代反应,导致共享序列被取代下来而催化更多的放大循环,进而产生越来越多的共享序列连续不断地催化类似的信号放大反应。因此,在靶蛋白存在的情况下,三重信号放大反应通过使用同一套切刻酶及聚合酶而整合在一起因而可同时进行,与此同时,所产生的大量信号序列可用于形成荧光银纳米簇作为靶蛋白检测的显著信号输出。本方法在对人肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的检测中得到了很好的验证。本文中提出的这一肿瘤标志蛋白的检测分析方法被用来分析卵巢癌患者的血清样本,结果显示该方法具有潜在的临床应用价值。2、基于智能纳米复合材料控制DNA酶活性的蛋白质灵敏检测新方法在本工作中,基于新型杂化纳米材料和对酶活性的控制,我们实现了对蛋白质的超灵敏检测。杂化纳米材料在初始状态下负载着一个被猝灭的荧光分子以及被适体抑制了活性的DNA聚合酶。当存在目标蛋白时,荧光分子被释放,同时DNA聚合酶活性被激活并引起能够放大检测信号的催化反应。值得注意的是,在信号放大反应中,待检测蛋白可被循环利用,因此少量的目标蛋白即可产生大量的信号。除此之外,对DNA聚合酶活性的有效控制,能够显著降低背景信号的干扰和假阳性信号。我们通过对STIP1蛋白的检测证实了此检测方法的有效性,并且被用来分析卵巢癌患者的血清样本,结果显示该方法具有潜在的临床应用价值。