随着科学技术和社会经济的进步与更新,人们在疾病预防和治疗、预后诊断、科研等诸多领域对蛋白质和核酸检测的需求越来越多,而现有的检测手段需要借助于大型仪器来达到检测的目的,且检查周期长、操作繁琐、成本高昂,难以满足人们对其的需求。因此,构建快速、高效、稳定、准确的检测方法和研发灵敏度高、特异性好、简便快捷的分子识别技术,至今仍是一项极具挑战性的工作。本文基于高分子聚合辅助信号放大概念,建立一种围绕氧化还原聚合为信号放大手段的分子诊断新方法。主要工作内容如下：1.通过原子转移自由基聚合(ATRP)和氧化还原聚合(RP)连续信号放大,实现对生物分子可视化检测。氧化还原聚合辅助信号放大主要涉及硝酸铈铵(Ⅳ)作为氧化剂,利用ATRP合成产物聚(甲基丙烯酸羟乙酯)作为还原剂,引发聚合达到信号放大目的。经连续ATRP和氧化还原聚合,原位生成刷状聚合物作为信号放大方式,明显改善了信号放大的可视性效果和操作过程。在金表面分别对链霉亲和素(SA)和DNA序列进行检测,检测下限可达1.0 ng mL-1和0.5 nM。2.利用生物素与SA特异性生物识别,生物素修饰壳聚糖被用于氧化还原聚合辅助信号放大,实现对乙型肝炎特征DNA序列可视化检测。生物素修饰壳聚糖具有生物识别和与硝酸铈胺反应引发单体快速、高效聚合的能力。基于DNA杂交、生物素和SA特异性分子识别,生物素修饰壳聚糖结构中的羟基与硝酸铈胺反应引发氧化还原聚合,原位生成凝胶聚合物,达到可视化效果。对乙型肝炎特征DNA序列的检测灵敏度可达0.01nM。与先前的方法相比较,利用检测靶标分子结合具有高重复引发点的壳聚糖,显著地提高了聚合引发效率,检测灵敏度提高约20倍。3.利用纳米粒子具有高表面的特点,提高聚合辅助信号放大的分子诊断灵敏度。首先,研究聚维生素C丙烯酸酯均聚物与过氧化氢结合引发氧化还原聚合反应的效率,探索引发效率与聚合条件的关系。与小分子维生素C相比,在相同的维生素C重复单元浓度情况下,聚维生素C丙烯酸酯均聚物和过氧化氢反应,表现出更高的聚合速率。在给定pH条件下,聚合反应引发效率可以通过维生素C与过氧化氢的配比来调节。聚合效果显示维生素C聚合物作为大分子引发剂,在溶液和表面聚合、信号放大和分子诊断研究领域中,具有很大的潜在应用价值。因此,论文进一步合成聚维生素C丙烯酸酯-嵌-苯乙烯,生物素末端修饰聚乙二醇-嵌-聚苯乙烯两种嵌段聚合物。二者共自组装制备稳定的纳米粒子。此纳米粒子含有与双氧水引发聚合的聚维生素C外壳和表面覆盖能与SA特异性结合的生物素位点。纳米粒子成功地融入到氧化还原聚合辅助信号放大体系。此信号放大体系实现对肺癌基因p53特征DNA序列在金表面的可视化检测,灵敏度可达1.0 pM,而且聚合反应时间缩短到30分钟之内。