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核酸、生物酶、蛋白质以及生物小分子等参与许多重要的生物学过程,生物分子的检测平台受到了越来越多的关注。光学生物传感器由于具有灵敏度高、检测限低、特异性好和准确度高等优异性能被广泛用于生物分子的检测。聚多巴胺纳米材料因其合成方法简单,并且具有独特的光学性能、吸附特性、粘附性能、良好的生物相容性和可生物降解性,成为生物传感应用的新兴材料。本论文结合聚多巴胺纳米材料和核酸酶辅助靶标循环扩增策略的优势,构建了一系列新型荧光传感方法用于生物分子的检测。具体包括以下三个方面:1、构建基于聚多巴胺纳米管(PDANTs)和λ核酸外切酶(λexo)的新型荧光传感方法检测T4多核苷酸激酶(T4 PNK)。聚多巴胺纳米管能快速吸附单链DNA(ss DNA),并可猝灭其标记的荧光基团,而对双链DNA(ds DNA)的亲和力较小。当体系中引入T4 PNK后,T4 PNK使ds DNA的5′-末端磷酸化,产生5′-磷酰基末端产物,λexo会水解ds DNA的5′-磷酰基末端产物,并释放ss DNA。ss DNA上标记的荧光基团和聚多巴胺纳米管之间产生能量共振转移(FRET)效应,荧光强度降低。基于上述策略,本体系成功建立了一种高灵敏检测T4 PNK及其抑制剂的荧光传感方法,检测限低至0.01 U/m L,线性范围为0.01至50 U/m L。同时,在复杂生物环境中成功检测了T4 PNK,表明了该方法在生物医学和药物筛选方面具有巨大的潜力。2、构建基于聚多巴胺纳米管(PDANTs)和核酸外切酶Ⅰ(Exo I)的循环放大策略检测细胞色素C(cyt C)。聚多巴胺纳米管能够快速吸附cyt C的适配体,并猝灭其标记的荧光基团。当体系中引入目标物cyt C后,cyt C能特异性结合PDANTs表面吸附的适配体,导致荧光信号增强。ExoⅠ是作用于单链的核酸外切酶,其切割脱离聚多巴胺纳米管表面的cyt C的适配体,释放的目标物cyt C继续结合PDANTs表面吸附的适配体,实现荧光信号放大。基于上述策略,本体系成功建立了一种高灵敏检测cyt C的荧光传感方法,检测限低至0.003μM,线性范围为0.01-100μM。本方法实现了在复杂系统中对细胞色素C的检测,表明了该方法可以用来监测细胞凋亡来研究某些细胞水平的疾病。3、构建基于聚多巴胺纳米管(PDANTs)和脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase I)辅助靶标循环放大平台检测micro RNA。聚多巴胺纳米管能够快速吸附单链DNA,并猝灭其标记的荧光基团。当体系中引入目标物micro RNA后,micro RNA能快速结合聚多巴胺纳米管表面上吸附的互补序列,形成RNA-DNA双链结构,从纳米管表面脱落,导致荧光恢复。DNase I只作用切割RNA-DNA双链结构中的DNA链,而对RNA链无活性作用。释放的micro RNA继续结合PDANTs表面吸附的互补序列,实现信号放大策略。基于上述策略,本体系成功建立了简单快速、高灵敏检测micro RNA的方法,检测限为0.01 n M。此外,该实验方法可以在血清中直接进行micro RNA样品分析,表明了该方法在临床诊断方面具有巨大潜力。