近年来,随着工农业以及经济的迅猛发展,水环境中各类重金属污染越来越严重,对生态环境和人类自身造成严重危害。由于具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性,使汞成为目前最受关注的环境污染物之一,而具有较高的化学活性和稳定性的汞离子(Hg²⁺)是排入环境水体中汞的主要存在形式。实现日常对河流、海洋等水体环境中Hg²⁺检测监测以及评估至关重要。因而急需建立一种快速灵敏的方法用于监测环境水中的Hg²⁺。分子信标（Molecular beacon,MB）目前已成为分子生物学和生物技术中一种强有力的研究工具。MB的结构稳定性是影响其性能的重要方面,杂交前后环状区与目标分子的双链结构之间存在热力学平衡关系,是它杂交特异性明显高于常规线状探针的关键。本文建立了一种新型的基于微量热泳动分析（Microscale thermophoresis,MST）的MB探针评估方法,可直接反映反应体系中的相互作用以及热力学等参数,克服了传统预测方法的缺陷和局限性问题。本研究利用MB荧光检测技术和Hg²⁺能够与胸腺嘧啶（T）反应,形成稳定的T-Hg²⁺-T复合物的原理,设计与MB环状区存在不同T-T错配个数的互补单链DNA（Single standed DNA,ssDNA）,以水中的Hg²⁺为靶标物。固定MB与Hg²⁺的浓度分别为0.2μM和1μM,ssDNA由10μM开始梯度稀释至16个浓度。通过MST测定三者之间的亲和力,优化出最优的用于捕获Hg²⁺的MB-ssDNA体系。分别比较MB与不同错配个数的ssDNA两者之间的亲和力和加入Hg²⁺之后三者之间的亲和力,确定了MB-N4是检测Hg²⁺的最优体系。MB与N4存在时亲和力常数Kd为128±4.1 nM,加入Hg²⁺之后Kd下降为53.9±2.89 nM。建立了环境水样中Hg²⁺检测的标准曲线,最低检出限为3 nM,工作区间5-320 nM。将MB-Nx体系与非均相的磁珠技术相结合,分别采用了流式细胞技术和悬浮芯片技术,运用亲和素-生物素和氨基-羧基两种方式将ssDNA固定。初步摸索了Hg²⁺的非均相检测方法。本研究建立的基于微量热泳动评估MB探针的方法样品需求量少,无需复杂的样品前处理,可快速直接反应出真实的热力学参数和MB与靶标物间亲和能力。将所建立的方法用于环境实际水样中Hg²⁺检测特异性强、灵敏度高,将其用于非均相体系,有望实现多种金属离子的同时检测。