阿尔茨海默病(AD)被视为影响老年人健康的第三健康“杀手”。目前,临床上已涌现出大量的AD诊断方法,主要包括神经影像学检测和脑脊髓液分析两种诊断方法。然而,现存的AD诊断方法存在着许多不足。例如,检测方法的准确度低和特异性差会导致“假阴性”判断;检测的灵敏度低会使AD无法被早期发现,以致错过最佳的治疗时期。为了实现AD的早期诊断,本文基于熵驱动链置换反应(ESDR)原理,结合氧化石墨烯(GO)、发夹状探针(H)以及荧光基团FAM修饰的替换链探针(R1和R2),设计了一个新型的荧光信号放大检测系统,对外泌体中的AD生物标志物—Aβ42寡聚体进行特异性检测。在该检测系统中,Aβ42寡聚体先与H特异性结合并将H的发夹结构打开,打开的H与R1、R2通过碱基互补配对原则形成双链DNA;此时,与H结合的Aβ42寡聚体被替换下来以引发下一个周期的识别反应,循环不断地反应使荧光信号得到放大。GO作为荧光淬灭剂可以吸附游离的R1、R2(单链DNA)并淬灭它们的荧光;但GO不能吸附双链DNA,双链DNA上的荧光不受GO影响。因此,Aβ42寡聚体的浓度可根据检测样品荧光信号强度的变化进行计算。此外,由于外泌体可通过血脑屏障,能够较早地反应出脑部疾病的病理状态;并且,外泌体存在于多种体液中,易于分离、提取。本研究将该检测方法用于外泌体中Aβ42寡聚体的检测,以期实现AD早期、高灵敏的无创检测。本课题主要从以下三个层面进行研究。(1)Aβ42寡聚体ESDR信号放大检测方法的体外建立及方法学验证。在磷酸缓冲盐溶液(PBS)中构建基于ESDR的新型荧光信号放大检测系统,并对该检测系统的发夹探针及替换链探针、链置换反应时间、GO浓度以及GO孵育时间等条件进行了优化,保证该检测系统能够在最佳的检测条件下运行。此外,对该检测系统进行方法学验证,实验结果表明该检测系统可用于Aβ42寡聚体的测定,并且具有较高的特异性和准确度。(2)模拟血清中Aβ42寡聚体的检测。Aβ42寡聚体ESDR信号放大检测法用于稀释的胎牛血清(模拟血清)中检测Aβ42寡聚体时检测限低至20 pM。在模拟血清中该检测方法表现出更高的检测能力,这是由于血清中良好的离子条件及适宜的酸碱环境等有利于适配体与靶标结合时的构象变化,因此,在模拟血清中该Aβ42寡聚体ESDR信号放大检测方法的灵敏度大大提高。在模拟血清中,该检测方法的应用性得到了进一步验证,实验结果表明该Aβ42寡聚体ESDR信号放大检测方法更适用于生物样品的检测。(3)外泌体中Aβ42寡聚体的检测。在小鼠血清中提取外泌体,并对所提取的外泌体进行粒径和透射电镜的表征;将Aβ42寡聚体包裹到所提取的外泌体中,所得的含有Aβ42寡聚体的外泌体(Exo-Aβ42)用以模拟AD患者的血清外泌体,并对Exo-Aβ42的大小和形态进行表征;Aβ42寡聚体ESDR信号放大检测方法用于Exo-Aβ42中Aβ42寡聚体的检测。实验结果表明该检测方法可高效灵敏地检测出外泌体中的Aβ42寡聚体。综上,该新型的ESDR荧光信号放大检测法特异性好,灵敏度高,可快速便捷的检测出Aβ42寡聚体,在AD的高灵敏、无创早期诊断方面具有巨大潜能。