DNA的一个重要特性是DNA链可以通过碱基互补配对作用形成杂合的双链双螺旋结构,而且配对具有高度的特异性。这种特异性作用是DNA可用于构建生物传感器及逻辑门的基础之一。本文基于二氧化铈纳米粒子能够增强鲁米诺-过氧化氢体系的化学发光原理,构建DNA生物传感器,用于检测血清中的蛋白质凝血酶;金属离子Hg²⁺与Ag⁺分别可以结合DNA链中的两个T碱基与C碱基而形成稳定的T-Hg²⁺-T碱基对与C-Ag⁺-C碱基对,从而诱导DNA发生变构现象,构建DNA逻辑门;进一步利用核酸内切酶对特定位点的限制性内切原理,将核酸内切酶参与的循环放大与DNA逻辑门相结合,提高了DNA逻辑门的灵敏度。本论文共分为五章:第一章,概述了DNA生物传感器的组成与分类、典型几种纳米粒子的应用前景、核酸内切酶的简介及作用并简单介绍了DNA逻辑门。第二章,研究了以磁珠为基体,并利用了金纳米粒子信号放大技术和二氧化铈纳米粒子对鲁米诺-过氧化氢化学发光体系的增强作用。首先合成实验所需的二氧化铈纳米粒子,其次是利用纳米金放大技术,结构上从DNA/DNA/目标复合物和二氧化铈纳米粒子增强化学发光,通过上述方法凝血酶含量的检测范围是1.0×10^-11 M到1.0×10^-9 M,检测限为6.2×10^-12 M。第三章,研究了以金电极为基体电极,合成羧基联吡啶钌为电致化学发光标记物,并通过Ru（bpy）₂（dcbpy）-ssDNA修饰到金电极上,因金属离子Hg²⁺与Ag⁺分别可以结合DNA双链中的两个T碱基与C碱基而形成稳定的T-Hg²⁺-T碱基对与C-Ag⁺-C碱基对,即碱基T与T间,C与C间互补配对,能够诱导DNA发生变构现象,从而引起电化学发光信号的强弱变化,完成对DNA逻辑门的构建。第四章,研究了核酸内切酶参与的信号放大与三输入条件相结合的DNA逻辑门体系。作为输入条件的三段DNA片段a,b,c只有同时存在并且浓度均高于2.0×10^-11 M的条件下,才会完成对三输入逻辑门的构建。此过程在DNA内切酶与聚合酶等的作用下会不断循环,得出对于输入条件DNA的浓度在1.0×10-12 M至1.0×10^-10 M范围内成良好的线性关系,其检测限为4.0×10^-13 M。结论部分,对全文内容进行了总结。