纳米生物技术是纳米科学与生物技术的交叉,兼具了科学与工程的优点,被认为是21世纪的关键技术之一。近年来,随着纳米科学与技术的不断发展,纳米生物技术逐渐兴起并发展成为一个年轻的,快速发展的重要研究领域。目前,纳米生物技术的研究主要集中在利用纳米尺度的生物大分子来构建各种有机无机纳米材料和功能纳米结构上。DNA分子是纳米材料的理想的构建单元,利用DNA分子作为模板,人们可以构建各种功能纳米器件。　　我国纳米科技的起步较早,并在某些领域取得了自己的优势。然而,我国纳米科技的发展还停留在材料制备与表征的阶段,有关纳米器件的构建和纳米材料的应用研究还刚刚起步。本课题就是利用DNA分子做模板构建功能纳米材料,并进一步研究其应用价值,主要内容如下:　　首先,利用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)作为工具,研究了DNA分子的固定、拉伸等操作,并对影响DNA分子固定、拉伸过程中的离子种类、离子浓度、气流速度等一系列因素进行了详细研究。结果表明,利用双蒸水作为稀释剂,Mg2+作为固定剂,可以将DNA分子有效固定在云母表面。随后,我们利用1％的APS水溶液对云母和硅片表面进行化学修饰,进而采用“弯液面法”和“气流法·”两种方法成功拉伸了DNA分子,研究得到了DNA分子拉伸过程中的各种优化条件,为其下一步应用打下了基础。　　利用DNA分子作为模板,采用乳酸、柠檬酸钠、硼烷二甲胺的混合液作为还原剂分别于溶液中和云母表面制备了金、银、钯三种贵金属纳米线/纳米网,并且将制备的银纳米线铺展在金电极上构建成传感器,进一步研究了其气敏特性。研究结果表明,DNA-Ag纳米线对氨气具有非常高的选择性、快速的响应与回复时间,分别为10s和7s。此外,我们对气敏特性的机理进行了讨论,认为DNA-Ag纳米线上的银纳米粒子显著增加了材料的比表面积,有助于气体分子的吸附。同时认为银纳米粒子之间存在“化学依赖性粒子间壁垒”,氨气分子通过对Ag2O层的p型或者n型掺杂来达到提高纳米线导电性的目的,有助于氨气的选择性检测,从而揭示了该型材料应用于氨气检测的可能性。　　以苯胺做还原剂一步合成了表面带有正电荷的金纳米颗粒,从而避免了复杂的表面电荷转换过程。接着将其与DNA分子进行自组装,合成出了DNA-金纳米粒子复合物并进一步构建到电极表面,应用于癌胚抗原的检测研究。研究发现该纳米复合物对CEA的检测浓度可以达到5ng/mL,表明该纳米复合物在CEA检测中具有潜在的应用价值。