癌症是危害全人类健康和生命安全的重大疾病。目前,研究表明早期诊断和治疗能够提高恶性肿瘤的临床疗效、降低其死亡率。因此,肿瘤发生早期的灵敏和准确检测具有十分重要的现实意义。传统检测癌症的方法在特异性、灵敏度等方面仍存在不足,无法满足肿瘤早期检测的要求。近年来,一系列针对肿瘤标志物(如mRNA、膜蛋白等)的新型检测分子不断被开发出来,为肿瘤早期诊断提供了新的机遇。DNA纳米技术自提出以来,因具有结构可编程性、良好的生物相容性和生物稳定性、无明显的细胞毒性和免疫刺激性、能够自主入胞等特点,在生物医药领域引起了广泛的关注,已经用于肿瘤的成像与检测。基于以上论述,本文利用DNA纳米技术构建了新型肿瘤检测系统,用于癌细胞中mRNA的逻辑检测以及膜蛋白免标记、信号放大型检测,实现了肿瘤细胞的灵敏、准确检测,以期为临床恶性肿瘤的早期检测提供依据。本论文构建了双识别探针共轭的DNA四面体通过mRNA的原位逻辑检测实现HepG2细胞的准确检测。该结构包括:(1)逻辑识别两种mRNA的探针。只有两种特定的mRNA——GalNAc-T mRNA和TK1 mRNA同时存在的基础上才能输出一种荧光信号,一种或者没有指定mRNA存在的情况下就没有荧光信号,准确区分肝癌细胞HepG2(存在GalNAc-TmRNA和TK1 mRNA两种mRNA)与正常肝细胞HL7702(只存在GalNAc-T mRNA);(2)DNA四面体结构。作为探针的载体,生物相容性好、易合成与修饰、结构稳定以及能够自主入胞等,具有运载探针入胞以及保护探针的作用。最终成功实现两种细胞的区分,避免了只检测一种肿瘤相关mRNA存在的假阳性现象。同时采用逻辑输出方式,结果简单直观,避免多色检测方式会受到荧光光谱重叠以及检测通道数目等的限制。本论文还构建了共区域化适体探针膜上触发信号放大装置用于Hela细胞的免标记、灵敏检测。在所设计的共区域化适体探针的基础上,结合经典的HCR反应膜上触发信号放大装置——DNA纳米条带,在生成的HCR双链部分插入Eve Green染料就可以输出荧光信号了,多余未反应完的探针可以被加入的石墨烯吸附掉,其生成的背景信号。检测的有效细胞个数为100个。另外这种策略是在识别与信号放大过程后插入染料,具有不干扰识别与信号放大过程的优点。