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自2000年以来,中国一直被定义为一个人口老龄化国家,老年人（65岁以上）占全国总人口7%。到2010年,根据第六次全国人口普查数据显示,60岁以上人口所占比重为13.26%,这些数据说明目前我国人口老龄化现象日益严重。与该现象随之而来的是老年人的神经退行性脑疾病,其中阿尔茨海默病（AD）是最为常见的一种神经退行性疾病,约占6080%。到目前为止,中国拥有世界上最大的AD群体,这无疑给患者家庭和社会经济造成了沉重的负担。AD是一种不可逆转的神经退行性脑疾病,其主要病理特征表现为细胞外β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积和磷酸化tau蛋白细胞内神经纤维缠结,进而引起脑神经元丢失,最终导致大脑萎缩和记忆丧失。遗传数据表明,可溶性Aβ单体沉积成寡聚体、纤维丝和其它聚集体形式是AD病理的起始步骤,约发生在发病前1520年。Aβ是AD患者脑中沉积的老年性斑块的主要成分,来源于β-和γ-分泌酶对淀粉样前体蛋白（APP）的连续切割。当APP经β-和γ-分泌酶连续介导切割后,主要产生两种Aβ亚型(Aβ1-40和Aβ1-42)。其中,Aβ1-40是最为丰富的形式,约占8090%,而Aβ1-42（约占510%）是AD脑中沉积老年斑的主要Aβ形式,其疏水性和纤维性更强,也更容易引起突触损伤、神经性损伤和神经元死亡。淀粉样级联假说指出,Aβ产生和清除之间的平衡受损是AD发生发展的主要原因。研究指出正常人体脑中也存在Aβ,其在脑细胞内的产生和代谢处于平衡状态,并且正常情况下细胞内产生的Aβ是可溶状态,几乎没有神经毒性。当在病变情况下,可溶性Aβ单体会逐渐自聚集形成可溶性寡聚体（Aβo）,并进一步形成原纤维和其它不溶性纤维丝（Aβf）,并最终在患者脑中形成斑块沉积物,从而造成脑内环境紊乱。且大量研究表明,可溶性Aβ寡聚体（Aβo）相较于其它异常聚集物（原纤维和纤维丝）而言毒性更强,因而Aβo已被视为阿尔茨海默病的重要标志物和主要治疗靶点。因此,抑制Aβ寡聚体形成和加速解离异常形成的聚集体已被视为一种有潜力的AD治疗方法和手段。基于以上研究背景,本论文分别设计了基于二硫化钼纳米片的“关闭-开启”荧光探针和基于介孔二氧化硅和竞争置换原理的比色探针,实现了对AD重要标志物-Aβo的靶向光学检测。同时上述体系还具备了抑制Aβo的产生和加快Aβ聚集物的解离和清除的功能。上述两项工作的开展,帮助我们从诊断和治疗两个角度共同认识AD,为AD相关研究提供了一定的理论基础。论文的具体内容如下:第一章绪论本章首先概述了目前AD的研究现状及与Aβo的病理关系。而后分别介绍了Aβo的检测方法和潜在的AD治疗方法研究。最后阐明了本论文研究工作的意义和主要内容。第二章基于二硫化钼纳米片的“关闭-开启”荧光探针对β-淀粉样蛋白寡聚体的靶向检测和聚集抑制研究在本章工作中,我们利用二硫化钼纳米片（MoS2 NSs）,构建了一种基于“关闭-开启”传感机制的荧光探针,用于Aβo的高效灵敏检测。在该体系中,我们首先制备FAM荧光素标记的单链DNA（FAM-ssDNA）。然后借助ssDNA的核酸基团与MoS2 NSs之间的范德华力,使ssDNA吸附至MoS2 NSs表面,制得MoS2NSs/FAM-ssDNA荧光探针。由于能量转移的发生,FAM荧光发生猝灭,探针处于“Off”状态。当在MoS2 NSs/FAM-ssDNA探针溶液中加入一定浓度的待测物Aβo后,由于Aβo与ssDNA之间的特异性识别和结合,使之形成杂化结构,FAM远离MoS2 NSs表面,同时荧光恢复,使荧光状态呈现“On”状态。同时,本工作中我们进一步发现,MoS2 NSs可通过抑制Aβ自聚集和降解已经形成的Aβ纤维丝,显示出潜在的AD治疗功效。同时本实验中制备的MoS2 NSs也显示出低细胞毒性和良好的生物相容性。本工作的开展,证实了以二硫化钼为代表的二维纳米材料在AD诊断和治疗方面的潜在优势,为AD机制研究提供了一种有效手段。第三章基于介孔二氧化硅和竞争置换反应的比色分析方法对β-淀粉样蛋白寡聚体的靶向监测和聚集抑制研究在本章工作中,我们利用包载葡萄糖信号分子的PEI功能化介孔二氧化硅纳米粒子（PEI-MSN）,将竞争置换反应与比色分析方法联合起来,构建了一种能够对Aβo高效检出的比色探针（PEI-MSN/mApoE-AuNPs）。首先,我们将负电荷的mApoE多肽标记的金纳米粒子（mApoE-AuNPs）静电吸附在正电荷PEI-MSN表面,然后将葡萄糖信号分子包载进入MSN孔隙并封堵。当引入目标物Aβo时,PEI-MSN与Aβo对mApoE-AuNPs发生竞争置换反应,由于Aβo与mApoE多肽之间的特异性作用力大于mApoE-AuNPs与MSN之间的静电作用,从而导致mApoE-AuNPs与PEI-MSN分离,使得PEI-MSN内包载的葡萄糖分子从孔隙中释放出来,且目标物Aβo的含量与泄露出来的葡萄糖含量呈正相关。收集反应后的上清液,利用二硫化钼纳米片（MoS2 NSs）的过氧化物酶活性,以及葡萄糖氧化酶（GOX）对葡萄糖的催化活性,以TMB为比色底物,对泄露出来的葡萄糖进行灵敏比色分析,从而间接实现对Aβo的光学检测。同时,据文献报道,本工作中探针上连接的mApoE多肽和金纳米颗粒均具有潜在的AD治疗功效,所以我们进一步通过抑制Aβ自聚集和降解Aβ纤维丝实验,考察了上述比色探针的潜在治疗价值。本工作所构建的比色分析方法,原理简单,响应迅速,灵敏可靠,为开拓比色分析技术在AD检测及治疗的应用提供了坚实的基础。