神经递质是协助神经元之间信号传递的化学信使,也是控制动物行为和精神运动功能的关键物质。中枢神经系统中最重要的两种神经递质是多巴胺（Dopamine,DA）和5-羟色胺（Serotonin,5-HT）。它们是调节人情绪的物质之一,其水平的异常不仅与抑郁症、精神分裂症等精神疾病相关,还参与前列腺癌、乳腺癌、结肠癌等癌症的肿瘤的生长和增殖,因此检测这两种神经递质具有重要的意义。然而,常用的电化学分析法不能很好地区分各种神经递质;基于受体结合的分析方法存在缺乏放大机制而导致灵敏度不足的问题。随着适配体筛选技术的不断发展和成熟,核酸适配体现已作为一个成本低、特异性强、稳定性好的靶标识别元件,在生物传感、疾病监测等领域得到广泛应用。为了实现高灵敏度、高特异性地检测神经递质的水平,本文将神经递质的适配体识别模块与T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）的信号放大传感模块结合起来,构建一种适配体别构调控的转录传感平台,以实现对DA和5-HT的灵敏检测。本文的具体工作如下:1.启动子调控T7 RNA聚合酶转录活性的探索。T7 RNAP介导的体外转录系统是一种可以受其启动子调控活性的信号放大传感元件。本节中,我们对T7启动子序列改造得到具有不同二级结构的转录模板,并将转录产物设计为能与硫磺素T（Thioflavine T,Th T）染料结合产生荧光信号的G-四链体（G4）结构。基于该设计,转录产物的荧光强度可以用来评估T7 RNAP与启动子之间相互作用。我们在此基础上提出了启动子调控的转录传感平台,这是个通用型模块,与其他的模块进行偶联从而具有灵敏地检测不同靶标的潜能,为后续的研究奠定了基础。2.适配体别构调控的转录传感平台用于DA的灵敏检测。本节将DA适配体模块与启动子调控转录模块偶联,开发了一种DA适配体别构调控的转录传感体系,实现对DA的灵敏检测。DA与其适配体结合导致的别构效应会引发单链模板链（T）和激活链（Act-Apt）之间的链置换反应,生成的双链DNA作为T7 RNAP的转录模板链,通过体外转录产生G4 RNA,其结合染料发出可检测的荧光。在优化了反应条件和反应组成成分的基础上,该方法可成功检测低至n M浓度的DA,为DA的检测提供了一种特异性强、灵敏度高的方法。3.适配体别构调控的转录传感平台用于5-HT的灵敏检测。本节在前述工作基础上,将该转录传感平台拓展应用于5-HT的检测。在优化了实验条件的基础上,该方法对5-HT的线性响应浓度范围在50 n M-10μM,检测限为0.5 n M。此外,这种方法能够很好地区分不同神经递质或化学结构相似的小分子,且在复杂样品同样适用于5-HT的检测。以上结果表明该转录传感系统具有很高的灵敏度和特异性,为神经递质的检测提供了一个通用的检测平台。