1、核酸信號放大技術是利用核酸擴增、酶、脫氧核酶活性以及自組裝等技術，將靶標分子轉(zhuǎn)化為大量的核酸分子的輸出，從而實現(xiàn)對目標分子檢測的信號放大的核酸反應體系。核酸信號放大技術在生物傳感器領域扮演著重要的角色，不但在核酸分析中受到廣泛的應用，而且已經(jīng)拓展到免疫傳感器和適體傳感器中。合理運用核酸信號放大策略不僅可以提高傳感器檢測的靈敏度，還可以簡化傳感器的操作、節(jié)省分析時間、甚至提高選擇性。電致化學發(fā)光（ECL）生物傳感器具有操作簡單、分析快速、

2、靈敏度高、準確度高、選擇性好等優(yōu)點，是一種極具潛力的理想分析工具。本文從ECL技術依賴電化學界面的特點出發(fā)，設計適用于ECL技術的核酸信號放大策略，用于構建操作便捷、成本低廉、響應靈敏的ECL生物傳感器，實現(xiàn)對腫瘤標志物的超靈敏檢測，以滿足臨床診斷的需求。主要包括以下幾個方面的工作：
　　1.基于 phi29 DNA聚合酶調(diào)控的鏈置換擴增構建信號減小型 ECL生物傳感器檢測microRNA的研究
　　Phi29 DNA聚合酶

3、是一種具有高保真連續(xù)鏈置換聚合活性的高性能DNA聚合酶，有可能用于調(diào)控鏈置換擴增(SDA)并克服傳統(tǒng)的 Klenow聚合酶不能用于長鏈 DNA擴增且復制易出錯的問題。本文研究了由phi29 DNA聚合酶調(diào)控的目標誘導循環(huán)SDA并將其應用于構建信號減小型ECL生物傳感器檢測microRNA。目標microRNA觸發(fā)phi29 DNA聚合酶調(diào)控的SDA可以產(chǎn)生大量單鏈DNA的輔助探針，生成的輔助探針與傳感界面修飾的捕獲探針、標記有二茂鐵的探

4、針雜交形成三元“Y”型DNA結(jié)構，以此引入猝滅劑二茂鐵，使得ECL信號減小，從而實現(xiàn)對目標microRNA的定量分析。由于引入目標物引發(fā)循環(huán)SDA的高效信號放大技術，該生物傳感器檢測 miRNA-21的靈敏度得到顯著的提高，其線性范圍為10 amol·L-1到1.0 pmol·L-1，檢測限低至3.3 amol·L-1。
　　2.基于目標物循環(huán)同步滾環(huán)擴增信號放大策略構建ECL生物傳感器檢測microRNA的研究
　　滾環(huán)擴

5、增（RCA）是一種高效的等溫核酸擴增技術，也是生物傳感器構建過程中常用的信號放大策略之一。通常，為提高傳感器的靈敏度，在引入RCA之前往往會級聯(lián)一個目標物循環(huán)的信號放大策略，然而，由于這種級聯(lián)的信號放大策略是分步進行目標物循環(huán)與 RCA，因此操作步驟繁瑣且RCA效率相對較低。本工作設計了新穎的目標物循環(huán)同步RCA的信號放大策略并基于此構建了超靈敏和簡單的ECL生物傳感器用于microRNA的檢測。值得一提的是，我們巧妙地設計了由富含鳥嘌

6、呤（G-rich）的區(qū)域和與引物雜交的區(qū)域組成的環(huán)形模板，在目標物miR-21存在的情況下，環(huán)形模板的結(jié)合區(qū)域與引物、miR-21雜交，形成三元“P”結(jié)構，然后，從引物的3'端引發(fā)RCA。隨著RCA的進行，目標物miR-21被釋放并參與下一個RCA的引發(fā)。由于環(huán)形模板富含G堿基序列，因此目標物循環(huán)同步RCA的產(chǎn)物具有串聯(lián)周期性富含胞嘧啶（C-rich）序列，以此作為配體進一步原位電化學生成銀納米簇（Ag NCs）作為ECL信號探針。目標

7、物miR-21的濃度與Ag NCs的ECL強度呈正相關。該ECL分析法在miR-21濃度為100 amol·L-1至100 pmol·L-1的范圍展現(xiàn)出優(yōu)異的線性響應和低至22 amol·L-1的檢測限。
　　3.基于適體識別觸發(fā)發(fā)夾組裝無酶信號放大策略構建ECL適體傳感器檢測黏蛋白的研究
　　核酸適配體識別目標物時往往伴隨著核酸二級結(jié)構的轉(zhuǎn)換，這種特性使核酸信號放大策略在適體傳感器中同樣能夠發(fā)揮巨大的作用。酶輔助的目標物循

8、環(huán)信號放大策略利用酶的聚合或剪切活性使目標物多次循環(huán)觸發(fā)適體識別過程，從而實現(xiàn)信號放大的目的。然而引入生物酶增加了傳感器的經(jīng)濟成本以及為滿足酶活性的苛刻檢測條件，這限制了酶在生物傳感器中的應用范圍。本工作基于適體識別引起適體DNA二級結(jié)構轉(zhuǎn)換及DNA自組裝技術觸發(fā)的目標物循環(huán)的信號放大策略，結(jié)合多孔自增強Ru(II)聚合物空心納米微球作為ECL信號標簽，構建了ECL適體傳感器檢測黏蛋白MUC1。首先，設計了含MUC1適體序列的發(fā)夾型DN