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G-四链体是DNA的二级结构，可以与氯化血红素(hemin)结合形成具有过氧化氢酶活性的DNA模拟酶，称之为G-四链体-hemin DNA酶（简称G-四链体DNA酶）。它可以催化H2O2氧化ABTS（2，2-氨基-二（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸））生成在波长λ=418nm处有特征吸收的绿色产物ABTS·+。本论文中结合此种DNA酶的特点设计开发了一种快速简便检测ATP和Hg2+的新方法：同时着重探讨了ATP对G-四链体-hemin DNA酶参加的催化反应的促进作用。
G-四链体-hemin DNA酶应用于ATP和Hg2+传感器的设计：结合寡核苷酸链(5-ACCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGGT)是ATP的DNA适配体，可以与ATP特异性结合的事实，我们将特异性识别ATP的DNA适配体结合在富G序列的一端形成一条长的核苷酸链；同样根据Hg2+和胸腺嘧啶(T)可以形成T-Hg2+-T的金属碱基配对，使错配的T-T碱基更稳定的事实，将通过T-T错配折叠成分子内双链的DNA序列插入富G序列中间也形成一条长的核苷酸链(3:1拆分模式的G-四链体)。相应地再设计另一条短链与长的核苷酸链的部分互补。有效地利用DNA/DNA双链和DNA/目标物复合体之间的竞争，即在没有目标物(ATP或Hg2+)存在时，长核苷酸链与短核苷酸链互补而破坏G-四链体的形成；在目标物存在下，ATP与适配体特异性结合或T-Hg2+-T金属碱基配对有助于G四链体的形成，同时促使具有催化活性的G-四链体-hemin DNA酶的形成，从而开发一种快速简便检测ATP和Hg2+的新方法。
ATP对G-四链体-hemin DNA酶参加的催化反应的影响：尽管G-四链体-hemin DNA酶已经广泛应用于化学传感器的设计，但有一些挑战性的问题限制了其更远的发展和应用，如：相对比较低的催化活性和反应产物ABTS·+的歧化现象。本论文中证实了ATP对G-四链体-hemin DNA酶参加的催化反应的影响，结果表明ATP不仅可以增加DNA酶的催化活性，也可以抑制ABTS·+的歧化作用。这些发现可能会改进现存的基于G-四链体-hemin DNA酶的化学生物传感器的性能（如基于G-四链体-hemin DNA酶的Ag+检测），扩大G-四链体-hemin DNA酶的应用范围，使ABTS成为裸眼检测的理想底物。此外实验证明了磷酸基团、核苷碱基和核糖三部分共同决定了ATP促进反应的能力，这可以帮助人们设计更高效的G-四链体-hemin DNA酶的增效因子。