甲基转移酶催化的DNA甲基化反应是非常重要的表观遗传修饰过程,在改变DNA的构象、染色质的结构,基因表达等生物过程中起着非常关键的调节作用。DNA甲基转移酶活性和甲基化水平的异常会导致多种疾病的发生,DNA甲基转移酶也因而成为医学诊断及治疗一些复杂疾病的重要靶标。因此,开发建立操作简单、灵敏度高的DNA甲基转移酶活性的检测方法不仅在表观遗传等基本生物过程的研究而且在相关疾病诊断、药物开发研究等方面具有重要意义。此外,葡萄糖是糖尿病诊断的一项重要生化指标。研究建立操作简单、灵敏度高、价格低廉的葡萄糖定量检测方法,对于糖尿病的治疗和控制十分必要。本论文中,我们基于一些简单、高效的核酸扩增技术,以及性能优异的Ce02纳米材料,发展了分别针对甲基转移酶及葡萄糖两类物质的新型荧光传感方法。主要内容如下:1、论文第二章,我们基于末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)介导的核酸扩增技术建立了一种新型的检测DNA甲基转移酶活性的新方法。在本方法中,只需要设计一种简单的茎环结构DNA分子,其茎部含有Dam甲基转移酶特殊识别5’-G-A-T-C-3’序列,且3’末端被磷酸封闭。当Dam甲基转移酶作用于该茎环DNA探针时,DNA探针甲基化成为含有5’-G-mA-T-C-3’序列的结构。该甲基化位点能够被Dpn I酶特异性识别并切割,释放出3’-OH末端。在TdT酶和dTTP存在下,无需模板,可延伸出长达数千碱基长度的polyT。随后加入OligoGreen对其染色。通过检测产生的荧光强度变化即可实现DNA甲基转移酶的灵敏测量。这种新型的DNA甲基转移酶的荧光方法具有设计简单、灵敏度高,无序列依赖性,在均相中即可检测,并且通过合理的探针设计本方法同样可以应用到其他蛋白酶的检测中去。2、论文第三章,我们以CeO2为优良的荧光猝灭剂建立了一种高效的检测葡萄糖的荧光方法。在本方法中,CeO2表面同时存在着Ce3+和Ce4+,CeO2表面的Ce3+可以将钙黄绿素的荧光猝灭;但是当体系中含H2O2时,CeO2表面的Ce3+被氧化成Ce4+,Ce4+对钙黄绿素的猝灭能力显著降低,钙黄绿素的荧光得到恢复,基于此方法我们就可以实现对H2O2的含量的检测,该方法对H2O2的检出限为8nM,这比单纯的Ce3+/钙黄绿素的传感体系低3个数量级。同时,H2O2又是葡萄糖和葡萄糖氧化酶的产物,同时在葡萄糖氧化酶的辅助下,我们通过基于CeO2为荧光猝灭剂方法就可以检测葡萄糖活性的荧光。该方法操作简单,价格低廉,快速灵敏,能准确检测到低至110 nM葡萄糖。