自21世纪以来,随着科学技术的发展以及产业革命的推进,随之而来的问题,如环境恶化以及环境恶化带来的人类生命健康问题等也逐渐引起人们的重视,人们对健康的需求也与日俱增,建立与完善对生命物质相关分子的检测方法也亟需进行。在众多分析检测方法中,基于功能核酸的分析检测方法以其简便可控等优势引起了研究者的研究兴趣。功能核酸主要代表一类具有非基因遗传功能的功能性核酸分子,一方面,天然功能核酸分子在生命体系中具有信号调控功能,这证明了基于功能核酸的分析检测策略的可行性;另一方面,具有双螺旋结构的核酸分子拥有强大的分子可设计性,也拓展了分析检测可用方法策略的类型,这些特征也说明了功能核酸在生命分析化学领域具有极大的研究价值以及应用潜力。功能核酸的概念诞生于20世纪末,经历了近三十年的发展,功能核酸在其基础研究与应用研究上均取得了一定的突破,同时,随着该领域研究的产业化推进,功能核酸在实际应用中的问题也逐步显现出来,比如核酸分子易受酶降解、三级结构易受环境因素影响从而导致其功能不稳定等。若要更好的推动功能核酸在实际应用领域的发展,在拓展功能核酸应用领域范围的同时也应该将部分关注点放置于解决功能核酸在实际应用中的需求问题。核酸修饰、纳米载体等策略常被报道用于解决功能核酸在实际应用中其功能与结构不稳定等问题,但这类策略也存在修饰繁琐、成本高等弊端,因此,寻找最佳解决办法仍是现今涉及功能核酸领域的研究急需解决的一大问题。近些年,随着研究者对功能核酸结构认识的深入,从功能核酸结构的角度对其性质进行改进的策略也取得了一定的效果,这类策略通过引入特殊的核酸结构实现对功能核酸性能的提升,无需进行额外的化学修饰,也因此具有一定的研究价值。环形核酸,指一类末端封闭的环状核酸分子,是自然界大量存在的一类核酸分子结构类型。随着环形RNA的生物功能性被逐步发现,涉及该领域的研究受到了更多的关注,有研究表明环形核酸分子在生物体内承担着分子调控的功能,且天然环形核酸分子具有良好的抗酶切能力。基于以上特征,从环形核酸结构的角度对功能核酸进行进行改造,或将能解决功能核酸应用中所面临的问题。但是,受限于环形核酸领域有限的合成方法以及应用需求,现今环形核酸的应用研究仍处于初级阶段,这也对涉及该领域的研究者提出了极大的挑战。基于以上内容,结合功能核酸领域的应用研究需求以及环形核酸领域目前研究现状,本论文将功能核酸与环形核酸的特征相结合,从合成、性质以及应用三个方面对环形功能核酸相关研究进行探讨。第2章的工作结合功能核酸常见类型,对环形功能核酸的合成方法进行了研究与讨论。基于第2章的研究结果,第3、4、5章的工作合成了三种不同类型的环形功能核酸,包括核酸适体、G-四联体以及脱氧核酶,实验探讨了这三类功能核酸环化前后功能性质的变化,并对其于生命分析中的应用潜力进行了初步探究。依据研究结果发现,功能核酸的环化对其功能性产生了一定的影响,但通过合理的优化设计,环形功能核酸不仅能保留其功能性,且其功能性能得到一定的提升。同时,环形结构也赋予了功能核酸更好的生物稳定性,这使得环形功能核酸在实际应用中具有更好的应用表现效果,该策略也有望被广泛应用于功能核酸的性质改进中。