DNA是遗传信息的承担者,具有储存、传递和表达遗传信息的功能。DNA在生命活动中起着十分重要的作用,它支配着生命从诞生到结束的全过程,已成为生命科学领域的研究热点。与此同时,功能基因序列DNA检测更是在临床诊断、基因治疗和疾病预防中起到重要应用。因此,发展具备高灵敏度、高特异性、高准确度的分析方法对DNA浓度和结构的检测变得十分重要。然而,目前DNA检测方法在实际应用中通常存在检测时间长、步骤繁琐以及结构信息获取困难等问题,故简单、快速、便捷、可靠的DNA生物传感策略已成为DNA检测的发展目标。本论文分别利用紫外可见吸收光谱和表面增强拉曼光谱技术实现DNA的浓度和结构检测,并结合纳米与信号放大技术实现目标DNA的高灵敏分析,具体包括以下两部分工作:1.酶驱动形成回文结构DNA-AuNPs用于雪球组装和比色法生物传感此部分工作通过目标DNA特异性识别和释放形成发卡DNA修饰的金纳米颗粒(DNA-AuNPs),进而诱导酶驱动形成回文结构DNA-AuNPs,在单一温度下产生DNA-AuNPs的雪球组装。组装过程可以通过紫外可见吸收光谱、透射电镜、动态光散射和凝胶电泳表征。由于该过程导致DNA-AuNPs吸收峰红移,且溶液颜色会从红色变化到粉红、最终变成轻微紫色,因此可以利用该现象构建比色法生物传感器,用于目标DNA检测。通过结合AuNPs催化银沉积反应,构建出具有高灵敏度和高选择性的扫描阵列传感器。此外,通过目标物识别并打开DNA双链释放标签DNA,该方法可以拓宽检测目标物范围。作为验证,以凝血酶为检测目标物,该策略展现出极好的检测性能,从而证实其在比色法检测DNA和蛋白质方面的普遍适应性。2.表面增强拉曼散射检测相同序列和拓扑构象的G-四链体结构差异简单、快速地区别由相同序列形成的具有相同拓扑结构G-四链体的微小结构差异是一个具有挑战性的课题。针对这一课题,我们利用表面增强拉曼散射技术研究钠或钾离子存在下形成的两个相同拓扑结构的G-四链体,并探讨了阳离子依赖效应的可能机制,这些结果通过已报道的原子级别精细结构得以证明。