纳米技术在生物传感中的应用正在给该领域带来一系列的技术革新。按照纳米技术的概念，生物体内大多数分子和结构都属于天然的纳米机器。这些生物纳米机器可以被直接利用或者改造，用于执行特定的纳米技术的任务。特殊设计的生物纳米机器被应用于生物传感技术的研究中，展示了其在生物传感中的应用前景。　　 本研究利用朊病毒蛋白可以自组装成为纳米线的特性，通过基因操纵，融合功能蛋白，将酵母朊蛋白Sup35的组装决定域分别与proteinG和甲基对硫磷水解酶(MPH)相连接。通过控制融合蛋白的自组装，成功地构建了一种新型的朊病毒样自组装双功能蛋白质纳米线(bifunctionalprotein nanowire，bFPNw)。该bFPNw将大量的信号分子(MPH)与少量的捕获分子(protein G)整合在一起，具备了强的信号扩增能力。我们利用该bFPNw发展了一种超灵敏病原检测的新方法，用于危险病原(鼠疫杆菌F1抗原)的间接ELISA免疫分析，灵敏度相对传统的商业化ELISA方法提高了100倍。在此基础上，本研究进一步改进了bFPNw，通过利用细菌体内生物素化系统，制备了新型的自生物素化bFPNw。该bFPNw可以通过生物素-亲和素系统携带数百个商业化诊断用酶与抗原抗体复合物相结合，进一步提高了其信号放大能力。将其用于鼠疫杆菌F1抗原的检测，实现了更好的稳定性和相对于传统商业化方法灵敏度近4000倍的提高。此外，本研究还开发了一种适用于更多检测模式的荧光bFPNw。荧光bFPNw可用于病原蛋白质微芯片夹心ELISA免疫分析，并实现了相对传统商业化分析方法灵敏度100倍以上的提高。本工作是对天然生物范例的一次成功的学习和模仿。基于朊蛋白自组装的bFPNw有效集成了特异目标识别和信号放大的功能。我们利用这些bFPNw开发了新型分子传感器用于病原检测，大幅提高了分析的灵敏度，显示出了其在生物传感领域的应用前景。该工作同时也为制备多功能纳米线提供了一种新的技术思路。