核酸通常用作生物标记物来帮助诊断病原感染和遗传病。发展快速、经济、灵敏的DNA检测方法在临床诊断，基因表达分析和生物医学研究等方面具有十分重要的意义。三磷酸腺苷（ATP）是一种高能磷酸化合物，在细胞中它能与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。在常规的细胞新陈代谢和细胞的生化活动起到至关重要的作用。因此，ATP已经被广泛作为生命体中细胞活性和损失的指向标。另外ATP的损耗也跟一些发病机理有关，如局部贫血、帕金森综合症以及低血糖。因此，发展高灵敏高选择性的检测核酸和ATP的生物传感新方法在生物化学研究和临床诊断上一直有重要的需求。目前，氧化石墨烯（GO）在生物分子的检测中得到了广泛的应用，这归功于其独特的DNA吸附性能和作为通用型荧光淬灭剂的性质。基于GO构建的荧光生物传感器具有灵敏度高、成本低和信背比大等优点，从而使其在生物分子检测方面有较好的应用前景和发展趋势。非标记检测法具有快速、简单、价廉的特点，而备受关注。SYBR Green I（SG）是常用的DNA双链嵌入染料，N-甲基卟啉二丙酸IX（NMM）可以特异性结合G四股螺旋结构，两者都具有良好的光物理性质、热稳定性以及高灵敏度，被广泛用于生物分析检测。综上所述，在查阅相关文献的基础上，本文发展了几种新型非标的荧光生物传感器检测DNA核酸序列和ATP。具体工作内容如下：第二章中，我们利用GO的DNA吸附和通用型荧光猝灭剂的性质，通过等温循环链置换聚合反应（ICSDPR）实现信号放大，构建了一种非标荧光传感方法检测DNA核酸序列。只有当目标DNA与3’磷酸化的发夹探针杂交引发其构象转变后，引物才能与发夹打开的茎端杂交，然后以发夹为模版在聚合酶作用下发生ICSDPR，产生大量的双链DNA产物，进而得到放大的荧光信号。无目标DNA时，发夹探针不能打开，引物也不能与之杂交，从而不能发生ICSDPR，经SYBR Green I（SG）染色和GO吸附后，荧光猝灭，从而实现对目标DNA的放大荧光检测。该方法第一次尝试在GO平台上基于ICSDPR放大利用SG做信号输出检测DNA。该方法线性范围宽和选择性高，检测限达4pM，跟基于GO的光学DNA检测方法相比有明显优势。该方法简单经济，灵敏度高，是均相核酸信号放大技术在GO上的成功应用。第三章中，我们利用G-四链体嵌入荧光染料做信号输出，基于ATP依赖的酶反应和核酸外切酶III（ExoIII）对酶切底物的选择性，构建了一种非标荧光传感新方法检测ATP。T4连接酶和其辅助因子ATP必须同时存在DNA连接反应才能发生，将发夹茎端上的单链缺口连接起来，从而防止ExoIII的酶切。若缺口不能被连接，Exo III就从缺口处降解互补链，释放富G序列，嵌入NMM后荧光增强，荧光强度随ATP浓度的增加而减小。该方法设计新颖，选择性好，能区分ATP与其同系物，对目标ATP的检测限为2nM。第四章，我们结合ATP依赖的连接酶反应和GO平台，构建了一个简单无放大的荧光生物传感器检测ATP。只有当T4DNA连接酶和ATP同时存在时，连接反应才能发生，将双链DNA上的单链缺口连接起来进而不被GO吸附猝灭，得到强荧光信号。缺口不能被连接的双链DNA加热解链，被GO吸附猝灭，得到较弱的背景荧光。荧光强度的大小跟ATP浓度成正比，该方法检测ATP灵敏度高线性范围宽，检测下限为0.3nM。另外，传感器对ATP有高选择性，可以将ATP从其同系物中区分开来。