G-四链体是一种核酸二级结构,广泛存在于人类基因组的许多重要区域,如端粒与致癌基因的启动子区域。越来越多的研究表明,这些区域中G-四链体的形成与一些关键的生物学功能密切相关,G-四链体有望成为新型抗癌药物研究的靶点。目前已报道的G-四链体探针以荧光探针和比色探针为主,迫切需要新型探针丰富G-四链体探测家族。基于此我们创新性地提出了一种新型G-四链体探针——基于G-四链体比率识别的共振光散射(RLS)探针。我们课题组之前的工作已经表明,长侧臂水溶性阳离子卟啉可以作为G-四链体识别的比色探针和荧光探针。在本论文工作中,我们尝试将阳离子卟啉作为RLS探针进行G-四链体识别。首先,对比比色和荧光识别效果,说明RLS探针识别G-四链体的可行性。由于阳离子卟啉侧臂取代基种类的不同,会在G-四链体识别方面表现出p H依赖性行为。通过梳理不同侧臂的阳离子卟啉衍生物识别G-四链体的p H条件,我们选择四种阳离子卟啉作为RLS探针,包括一种新合成的八电荷水溶性阳离子卟啉(OMHEPz EOPP),在重要的生理p H范围内(6.0-7.4),实现对G-四链体的RLS比率探测。由于RLS比率探测具有自参考能力,可以降低光源强度、仪器灵敏度以及探针浓度等因素造成的影响,具有较高的G-四链体探测精准度。RLS作为G-四链体探测家族的新成员,为研究与G-四链体相关聚合物的形成、破坏以及聚合物大小、形状和聚集变化等信息,提供了一个有用的工具。其次,由于阳离子卟啉衍生物可以作为G-四链体比色探针、荧光探针以及RLS探针,我们运用了一种统计方法——线性判别分析(LDA),对三种探针识别结果进行统计分析,实现了G-四链体的量化区分。再次,对阳离子卟啉与G-四链体作用的RLS响应机制进行研究,两者之间末端堆积的结合方式,在一定程度上促进卟啉的N质子化,从而引起RLS信号变化。最后,研究RLS探针的实用性,我们将卟啉衍生物/G-四链体RLS信号应用于Micro RNA检测,实现了Micro RNA无标记和序列特异性的检测。本论文考察了RLS探针的应用性和实用性,RLS探针实现了对G-四链体的高特异性识别,并指示了G-四链体类聚合物聚集变化的信息。同时本论文报道的OMHEPz EOPP,为高正电荷阳离子卟啉的制备,提供了一种简单实用的方法。