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目前，水污染严重危害人体健康和生活环境。对污染源头进行监控和治理是有效控制水污染的重要方法。本论文针对现有水污染监控方法中示踪剂法中存在的抗干扰性差、分析检测成本高、检测时间长和灵敏度低等问题，选用单链核酸为污水示踪剂，基于核酸多样性的分子特点，研究核酸示踪剂的高效检测方法。主要研究内容有以下四部分：
1.枝状核酸的构建与合成
基于核酸示踪剂的特性，首先设计可有效捕捉示踪剂的探针（枝状DNA，Y型DNA）及其单链DNA；然后，实验优化枝状DNA合成反应条件。结果表明，合成枝状DNA所需单链DNA1、DNA2和DNA3的最佳摩尔比例为1∶1∶1，氯化钠浓度为20mM，最佳反应温度为25℃，反应溶液最佳pH值为7，合成Y型DNA的最佳反应时间为15min。
2.基于纳米金与枝状核酸的示踪剂可视化检测
结合枝状DNA分子结构以及纳米金的光学特性，构建了核酸示踪剂的可视化检测体系。实验结果表明，氯化钠对纳米金显色反应体系的最佳浓度为0.03mol/L；由Y型DNA构建的DNA示踪剂检测体系的最低检测限为5nM，拟合的检测标准曲线方程为：y=0.38+0.59lgx，R2为0.97。
3.链状核酸的构建与合成
根据核酸示踪剂的特性，构建了DNA示踪剂探针，即链型DNA。然后，研究并优化链型DNA合成的最优条件。实验结果表明，合成链型DNA所用单链DNA4、DNA5和DNA6的最佳比例为3∶5∶5，对链型DNA合成有促进影响的最低氯化钠浓度为600mM，最佳反应温度为25℃，溶液最优pH值为7，链型DNA合成的最佳反应时间为15min。
4.基于纳米银与链状核酸的示踪剂检测
结合链型DNA分子结构和纳米银的光学特性，构建了核酸示踪剂检测体系。实验结果表明，氯化钠对纳米银显色反应的浓度选为0.03mol/L，在此浓度下易于观察且保存时间较长；由链型DNA构建的DNA示踪剂检测体系的最低检测限为5nM，拟合的标准曲线的方程为y=0.35+0.25lgx，R2为0.94。
1.枝状核酸的构建与合成
基于核酸示踪剂的特性，首先设计可有效捕捉示踪剂的探针（枝状DNA，Y型DNA）及其单链DNA；然后，实验优化枝状DNA合成反应条件。结果表明，合成枝状DNA所需单链DNA1、DNA2和DNA3的最佳摩尔比例为1∶1∶1，氯化钠浓度为20mM，最佳反应温度为25℃，反应溶液最佳pH值为7，合成Y型DNA的最佳反应时间为15min。
2.基于纳米金与枝状核酸的示踪剂可视化检测
结合枝状DNA分子结构以及纳米金的光学特性，构建了核酸示踪剂的可视化检测体系。实验结果表明，氯化钠对纳米金显色反应体系的最佳浓度为0.03mol/L；由Y型DNA构建的DNA示踪剂检测体系的最低检测限为5nM，拟合的检测标准曲线方程为：y=0.38+0.59lgx，R2为0.97。
3.链状核酸的构建与合成
根据核酸示踪剂的特性，构建了DNA示踪剂探针，即链型DNA。然后，研究并优化链型DNA合成的最优条件。实验结果表明，合成链型DNA所用单链DNA4、DNA5和DNA6的最佳比例为3∶5∶5，对链型DNA合成有促进影响的最低氯化钠浓度为600mM，最佳反应温度为25℃，溶液最优pH值为7，链型DNA合成的最佳反应时间为15min。
4.基于纳米银与链状核酸的示踪剂检测
结合链型DNA分子结构和纳米银的光学特性，构建了核酸示踪剂检测体系。实验结果表明，氯化钠对纳米银显色反应的浓度选为0.03mol/L，在此浓度下易于观察且保存时间较长；由链型DNA构建的DNA示踪剂检测体系的最低检测限为5nM，拟合的标准曲线的方程为y=0.35+0.25lgx，R2为0.94。