随着工业的发展带来的不仅仅是科技的进步,而且也造成了许多环境问题。生态污染是破坏环境系统、增加人类、植物和动物疾病的罪魁祸首。为了保障人体健康,对疾病的早期诊断与治疗是很有必要的。许多生物小分子作为基因调节因子在多种生物过程中发挥着重要作用,是维持人体代谢所必需的。然而,人体中这些生物小分子的异常表达会对人类健康构成严重威胁。目前相关的临床诊断技术是高度敏感和选择性的,但它们需要繁琐的样品准备和预浓缩程序、昂贵的仪器和专业人员。因此,开发一种灵敏度高、选择性好、快速、简便、成本低的检测方法有很大的应用前景。本课题通过将羟基氧化铁介导的低背景和酶辅助信号放大策略相结合,构建了一种超灵敏和高选择性的荧光生物传感器用于生物小分子的检测,为医学诊断和生物应用等领域提供了新的方法。主要研究内容可概括为以下三个方面:（1）对制备的δ-FeOOH纳米片进行一系列表征,证明了磁性羟基氧化铁纳米片具备优越的性质。实验中证实了δ-FeOOH纳米片对短寡核苷酸片段与长ss DNA探针具有不同的亲和力,可作为DNA荧光探针的有效猝灭剂。并且,δ-FeOOH纳米片能够保护吸附在其表面的ss DNA探针免受核酸酶的消化。以人类乳腺癌中过度表达的micro RNA-141（mi RNA-141）作为模型靶标,通过δ-FeOOH纳米片和DNase I酶辅助靶循环信号放大技术相结合,提出了一种简便、灵敏、选择性检测mi RNA-141的新方法。该方法对mi RNA-141的最低检出限可达到1 p M,比非扩增法低3个数量级。并且,可以区分单个碱基不匹配的mi RNA和mi RNA靶标。此外,我们的方法允许在复杂生物样品中直接进行mi RNA分析,而无需任何样品预处理,从而大大简化了快速检测的程序。（2）通过结合DNaseI酶辅助信号放大和磁分离技术,实现了MUC1的选择性和高灵敏度检测。这种放大策略灵敏度比传统的未扩增法提高了10倍。在20 ng/m L至200ng/m L的范围内荧光强度与MUC1浓度线性相关,检出限可达4 ng/m L。结果证明该适配体传感器在MUC1的特异性检测上具有绝对优势,可用于相对复杂的样品中MUC1的检测。本设计不仅为MUC1的检测提供了新的荧光传感平台,并且也为探索2D纳米材料作为生物应用提供一种新的途径。（3）以δ-FeOOH纳米片和染料标记的寡核苷酸为基础,研制了一种新型的磁控二维纳米片-DNA荧光传感器,用于检测碱性磷酸酶的活性。采用简单的磁分离过程,（目标识别前）消除了FAM-ss DNA/δ-FeOOH系统的背景信号。（目标识别后）荧光猝灭器（δ-FeOOH纳米片）被外加磁场从溶液中分离出来,使所有检测到的荧光信号与目标分析物完全相关,从而提高了灵敏度。与其它二维纳米荧光DNA传感器相比,该策略成功地避免了解离荧光探针的荧光猝灭。在最佳检测条件下,这种磁控二维纳米片-DNA荧光传感器对ALP的检出限为0.02 m U/m L,大大低于文献报道。并且,该传感器对ALP的检测具有良好的选择性,可用于生物样品中碱性磷酸酶的检测。特别是由于设计了特定的DNA探针序列,这种新型磁控二维纳米片-DNA荧光传感器在生物传感器、医学诊断等领域有着广泛的应用前景。