恶性肿瘤已成为威胁人类生命健康的重要疾病,实现对肿瘤标志物快速、灵敏、高效的分析检测,对于癌症早期的筛选、检测、确诊,以及治疗效果、预后等具有极其重要的意义,并已成为热点研究问题。但肿瘤标志物大多含量较低,检测困难。为提高灵敏度,一个重要的途径就是引入DNA扩增技术。本文以肿瘤标志物miRNA-155和循环肿瘤细胞（CTCs）为研究对象,基于核酸等温扩增技术如DNA步行器、杂交链式反应（HCR）等,结合功能型纳米材料AuNPs、Au@Fe₃O₄、Au@luminol等,构建了一系列选择性强、灵敏度高的miRNA-155和CTCs的体外检测方法,具体内容如下:（1）基于AuNPs、Au@Fe₃O₄复合纳米材料与DNA步行器,设计了一种比色核酸传感器,使其能够可视化、超灵敏检测miRNA-155。首先,在Au@Fe₃O₄复合纳米材料表面修饰DNA步行器（包括步行链和轨道链）,在目标分子存在下,步行链沿着轨道链行走,并剪切轨道链,得到剪切后的短的单链DNA（产物链DNA）。磁分离后,将产物链DNA加入到AuNPs溶液中,基于单链DNA可使金纳米粒子在高盐溶液中稳定的特性,当产物链浓度从低浓度变化到高浓度时,在NaCl溶液中AuNPs颜色逐渐从蓝色变化到酒红色,从而实现比色定量检测miRNA-155。此方法无需大型仪器设备,具有可视化、良好稳定性、即时检测、灵敏度高、特异性强等诸多优点,在临床诊断及相关生化分析领域具有潜在的应用前景。（2）构建了一种基于目标物驱动的双DNA步行器信号放大电致化学发光（ECL）核酸传感器,用于miRNA-155的高效超灵敏检测。在AuNPs表面固定第一个DNA步行器,其在目标物存在下被启动,即步行链沿轨道链行走并剪切轨道链,得到第二个DNA步行器。第二个步行器沿电极表面预修饰的DNA轨道行走,同时引入大量Au@luminol纳米粒子修饰的DNA信号链,从而产生电致化学发光信号。由于两种DNA步行器信号放大串联,该方法与传统的核酸检测方法相比具有极低的检测限（3.3 aM miRNA-155）,且无需清洗步骤,操作更简单,为miRNAs及癌症的早期临床与即时检测提供了一种可能的方法。（3）提出了一种基于双适配体识别、无酶化学发光检测、杂交链式反应（HCR）信号放大技术和磁性富集分离技术相结合的循环肿瘤细胞（CTCs）超灵敏检测方法。本实验制备了修饰AS1411核酸适配体的磁性Fe₃O₄纳米粒子（MNs-AS1411）,捕获和分离全血样本中的CTCs。并通过对发卡核酸进行HCR自组装,得到含有多个MUC1适配体和巯基接头的HCR聚集体,通过在巯基端标记Au@luminol纳米粒子,形成Au@luminol修饰的HCR聚集体（ALHA）,其可识别磁球捕获的CTCs并在K₂S₂O₈溶液中产生化学发光,利用化学发光值的改变对CTCs进行定量检测。以核酸双适配体分别作为捕获探针和识别探针,解决了抗体易失活、捕获效率低、成本高的问题。无酶化学发光检测不需要背景光源、灵敏度高且条件易控。HCR信号放大和磁分离,可以进一步提高检测灵敏度和方法选择性。本方法可以实现3个CTCs细胞/mL的高灵敏检测,为癌症扩散早期诊断和预警,治疗方案评估等提供一种可能的检测途径。