小分子-蛋白质的相互作用、拷贝数变异与人类生产生活密切相关,因而一直是重要的分析研究对象。蛋白质是生物化学与生命科学中重要的生物大分子,是生物性状的直接表达者,从整体上维持生物体新陈代谢活动的进行,担负着各种生理功能,深入研究小分子物质与蛋白质的作用机理,对分子水平上阐明生命的奥秘等方面具有重要的意义。而基因拷贝数变异是研究基因组进化和表型差异的一个重要方面,被认为是个体之间在基因组序列差异上的一个重要原因。许多研究结果表明,拷贝数变异可导致不同程度的基因表达差异,与正常表型的构成及疾病的发生发展具有一定的联系。因此,建立小分子-蛋白质相互作用及拷贝数变异快速、简便的分析方法具有重要的生物学意义。核酸扩增由于具有灵敏度高、特异性强、省时省力等诸多优点而被广泛应用于生物传感器的研究。本文发展了几种检测小分子-蛋白质相互作用以及拷贝数变异的核酸扩增检测方法:(1)结合T7聚合酶与一个小分子标记的DNA双链,发展了一种RNA转录器件。当小分子与其蛋白质受体结合时,该纳米器件的RNA转录活性受到抑制,进而影响荧光信号的产生。基于这种原理,我们发展了一种新型的均相无标记检测策略用于检测小分子及其蛋白质受体的相互作用。实验结果表明,该实验方法对蛋白质从0.5 nM至64 nM有良好的动态响应,检测下限为0.2 nM。此外,我们还使用了三种小分子化合物及其蛋白质受体验证了该实验方法的通用检测性能。(2)基于巢式多重实时荧光定量PCR系统,使用α-珠蛋白基因作为模型系统,对基因组序列的给定区域内的拷贝数进行同时定量检测。我们使用了三对目标捕获探针对目标DNA链进行扩增,生成的扩增产物包括基因组特异序列、荧光探针互补序列和通用引物互补序列,此产物作为模板进入第二轮扩增,在通用引物的引导下进行延伸并与对应的荧光探针杂交,得到不同待测基因的Cq值。本方法能够用于检测α-珠蛋白基因的缺失和三倍体,拷贝数低于1.4及高于2.6的DNA样品均能被检测出来。