自从发现天然核酶以来,核酸不仅是遗传信息的存储和加工介质,而且还表现出催化活性。这些核酸的多功能性推动了许多研究朝着实际应用发展,例如生物分子检测、生物工程和纳米医学。与天然蛋白质酶和核酶相比,DNA酶（DNAzyme）具有许多实际优势,例如DNA酶比蛋白质酶和核酶更具有化学和热稳定性,这使DNA酶更适合现场测试和现场分析,而且DNA的化学合成进展极大地降低了DNA酶的生产成本。同时,在许多领域中已经探索了光敏氧化,例如光动力疗法（PDT）和光动力抗菌化学疗法（PACT）。尽管利用光敏剂（PS）产生的活性氧（ROS）具有新兴的应用功能,但是光敏化过程的可控管理有时仍然存在问题。因此,随着对DNA化学功能性的深入研究,DNA的选择性识别特性使它们成为光敏氧化的优秀调节剂。所以,本论文利用DNA结构的多样性,根据不同的PS配体与DNA之间相互作用,开发了两种基于DNA的光氧化模拟酶,为PDT以及生物传感等方面提供一些方法。主要内容如下:1、可见光驱动的基于G-四链体（G4）的光氧化酶。G4/Hemin复合体已被广泛用作模拟过氧化物酶的DNA酶,其通过催化H₂O₂产生氧化剂催化底物氧化,从而开发出各种传感器件。我们新开发了一种基于G4的光氧化模拟酶,由可见光照射便可以产生氧化剂。金丝桃素（Hyp）作为一种天然的光敏剂,单独的Hyp在水溶液中处于聚集状态而没有光敏活性。但是,与G4的结合会引发荧光发射并激活Hyp的光敏活性,在光照的条件下,将能量转移到溶解氧中产生单线态氧（¹O₂）。因此,G4/Hyp复合体可以通过¹O₂催化底物氧化的途径来充当光氧化酶。由于与G4结合的Hyp几乎可以被所有可见光波长激发,因此光氧化酶具有涵盖广泛的光催化应用。与模拟过氧化物酶的DNA酶类似,G4序列可以调节光氧化酶的活性,同时金属离子可以作为有效的辅因子来激活无活性G4结构的光氧化酶能力。这项工作为构建通用的基于G4的光氧化酶提供了一种替代方法,其活性可以直接通过金属离子调节。2、以缺碱基位点（AP位点）为活性位点的光催化双链DNA酶由天然药物光敏化产生的¹O₂在生物测定和PDT发展中变得越来越有吸引力,越来越多的研究开始利用DNA与光敏剂相互作用来激活光敏活性。黄藤素（PAL）是作为异喹啉生物碱之一,在医药学中被广泛用作具有相当大生物活性的多用途药物。最近,PAL已被提出作为有应用前景的DNA光疗药物,与特定序列的全匹配双链DNA相互作用能够激活其光敏活性。但是PAL结合于小沟处会明显增强空间位阻,极大的限制光敏活性。我们首先提出通过缺碱基位点DNA（AP-DNA）作为PAL光敏性的优异调节剂,提高¹O₂的产生能力,探究了溶液极性对PAL荧光的影响,开发了可以催化底物氧化的光氧化酶。同时,我们利用尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）从全匹配的双链DNA脱去尿嘧啶来产生AP位点,不仅方便快捷,而且不会影响光氧化酶的活性。