癌症,又称恶性肿瘤。它是因控制细胞成长和增殖机制不正常导致的病变。癌细胞的成长不仅不受身体的控制,而且还会攻击它们周围的健康细胞甚至借助人体内的淋巴系统或者循环系统被运送到身体的其他器官。癌症的发病率一年比一年高,严重的威胁了人类生命,阻碍了社会的发展,是人存活率降低的主要原因之一,所以,现在医学临床面对的最大的难题是对其的预防和治疗。一方面,如果在其发病的初期便可正确的诊断出癌症,并能够及时采取正确的治疗方案,便可大大提高治愈率。但是,现在临床上常规的检测手段具有较低特异性和灵敏度,较难检测到肿瘤初期的发病症状,当确诊时已到中晚期,从而大大降低了癌症的治愈率。人们希望能够快速的检测出肿瘤,科研工作者在细胞水平上集中精力发现肿瘤标志物用以区分癌细胞和正常细胞。另一方面,为了增强癌症的治愈率,把大量的研究精力集中在合成新的药物,开发新的治法,现下的化学疗法存在着许多缺点,例如化疗药物对人类正常的器官拥有较强的毒性和副作用、无法区分癌细胞和正常细胞并且癌细胞会产生耐药性等,所以急需我们开发出比较容易控制药物释放的载体并靶向将药分子运送到癌细胞,减少药品对正常人体器官的毒性和副作用,大大提高了药物的治疗效果。本论文第一章介绍了端粒酶以及检测端粒酶的几种方法,纳米金,金纳米棒以及它们的应用;并且点明了此文的主要内容和新颖之处。第二章介绍了端粒酶诱导的药物释放系统,用于检测和治疗癌细胞。该系统是DNA功能化的纳米金探针,以纳米金颗粒为核心,并经过密集修饰的Y型DNA功能化分子信标构成。其中,Y型DNA分子信标由四种脱氧核糖核酸组成,包括端粒酶引物序列,修饰了FAM荧光团的DNA单链以及两种模板DNA单链。阿霉素是抗癌的药物分子,将其插入到DNA双链中,当存在端粒酶的情况下,端粒酶引物延长,修饰了FAM荧光团的DNA单链脱落并且发出荧光,同时释放阿霉素。第三章介绍了利用金纳米棒荧光探针,开发了一种基于无酶信号扩增的高灵敏度原位荧光成像和细胞内端粒酶活性检测方法。触发的模拟杂交链式反应(模拟HCR)通过氧化石墨烯(GO)表面固定荧光信号来表达。当金纳米棒位于近红外辐射时,它的的光热效应会导致细胞局部的温度快速上升,杀死癌细胞。通过将多种治疗肿瘤的方法协同到一起,大大减少了肿瘤细胞的生存率。