本论文主要围绕纳米结构材料在基因扩增和转运中的作用、对细胞黏附、生长和信号传导的影响、磁性纳米颗粒过氧化物酶催化活性以及基于纳米颗粒-微电极检测的纳米传感器四个方面开展研究，取得了以下实验结果：　　 一、发现两种纳米结构材料(多壁碳纳米管和四角锥氧化锌)不仅能够在PCR系统促进基因扩增，而且具有促进基因转化的作用。这种促进基因转化作用适用于原核细胞和真核细胞。这些新功能的发现提示纳米材料将作为一种新型的基因转运载体，应用于基因转化和基因治疗。　　 二、发现氧化锌纳米结构材料对血管内皮细胞的黏附和生长具有抑制作用。特别是观察到这些纳米材料能够诱导细胞内蛋白质的磷酸化和细胞凋亡，为回答“纳米结构材料是否影响细胞生命活动中的重要事件—细胞信号传导”提出了新的科学问题。　　 三、发现磁性纳米颗粒具有过氧化物酶催化活性，在过氧化氢存在下，可以催化底物产生颜色反应。纳米颗粒的这种催化活性不仅依赖于pH、温度和过氧化氢浓度的变化，而且与其大小和表面修饰密切相关。因此，笔者认为磁性纳米颗粒是一种过氧化物酶模拟酶。这也是迄今为止发现的第一个纳米材料模拟酶。由于磁性纳米颗粒比过氧化物酶稳定、制备简单、成本低、易于大规模制备，除了催化功能外，还具有磁性分离作用，因此这种新功能的发现，将赋予磁性纳米颗粒更丰富的新用途。笔者基于磁性纳米颗粒具有磁性和催化活性为一体的双功能特征，建立了一种新的磁珠分离和免疫检测方法。这种方法不仅简便易行，而且高效经济。　　 四、把免疫学“夹心法”引入生物传感器，建立了“磁性纳米颗粒-生物样品-金纳米颗粒”三明治夹心结构的生物传感器。这种纳米传感器的特点是：(1)超灵敏且噪音低，检测DNA样品可以达到ag级(10-18)；(2)小型经济，容易实现便携式现场检测；(3)通过探头切换，实现多用途检测。