近年来癌症发病率日趋增加,癌症早期筛查困难,后期治愈率低使得癌症治疗成为世界难题之一。对癌症标志物的灵敏检测可以为癌症早期诊断提供新的分析策略,从而为癌症治疗赢得先机。核酸除作为遗传信息载体之外,还能够基于碱基互补配对原则来实现核酸的智能响应与组装。特异性功能核酸主要包括以下两种:一是核酸适配体（Aptamer）,它能够高特异性、高亲和性地结合特定的靶标物质;二是核酸酶（DNAzyme）,它可以模拟蛋白酶发挥高效的催化功能。上述两种功能核酸成本低、稳定性高等优势使二者能够在检测应用中替代部分功能蛋白质。此外,核酸分子的可编程性使其被设计用于智能组装核酸线路,为实现功能核酸的扩增传感提供技术支持。基于此,本论文设计了两种基于功能核酸的传感器,利用恒温无酶核酸扩增技术为功能核酸的高效实施助力。具体工作如下:1)研究和构建级联核酸反应辅助DNAzyme扩增线路。采用恒温级联核酸反应线路协同扩增目标核酸序列,实现了细胞内micro RNA的高灵敏度、高特异性检测和原位成像,提高了细胞内基因检测的准确性。该工作导入CHA和HCR作为功能核酸DNAzyme的上游扩增线路。目标分析物循环催化CHA的反应发夹进行自组装,产生大量的ds DNA产物。伴随CHA反应的发生,下游HCR的引发剂被激活,触发HCR的发夹交叉打开,组装成聚合纳米线。在DNA聚合纳米线形成的基础上,两个分裂的DNAzyme片段被拉近并重组成大量具有催化活性的重组DNAzyme单元。经CHA和HCR级联组装获得的DNAzyme可以反复催化底物的裂解,产生增强的荧光信号。作为通用的传感策略,CHD（CHAHCR-DNAzyme）方法能够对micro RNA进行放大分析,在micro RNA高表达的活细胞中产生明显的荧光信号,实现细胞内micro RNA的精准原位成像,具备显著增强的传感性能。在临床研究中,该方法在分析痕量生物标志物方面具有巨大潜力。2)研究与建立特异性识别调控细胞膜受体的ARAM装置。采用核酸线路动态调控细胞膜受体,实现细胞膜上多类受体间的信号转导与扩增,有利于高特异性的细胞筛选与调控,为个性化医疗提供新思路。基于成熟的CHA和HCR组装线路,在细胞膜上构建特异性识别、激活、传导和扩增的纳米识别器（ARAM）。该ARAM策略依赖适配体对膜受体的特异性结合,再经由CHA线路和HCR线路实现信号扩增。其中,CHA用于两个特定的功能性适体之间,主要执行激活和转导功能以实现膜蛋白的双信号组合;HCR用以生成聚合纳米线,完成信号放大输出。该方法能够实现信号在两个不同受体间的转导,形成先识别后激活的功能核酸扩增模式。通过与膜受体标志物结合,ARAM方法能够准确且灵敏地从众多干扰细胞中识别靶细胞。此外,该ARAM策略亦能够作为通用的传感方法,仅需要改变适配体便可用于自主和特异性的细胞鉴定。与此同时,基于c-Met蛋白在膜表面二聚磷酸化的生物特性,通过下游HCR的聚合模式对c-Met受体进行规则排布,可以实现细胞迁移行为的调控,为调节其相关细胞行为提供一种有效的技术思路。