本论文的主要内容是将电化学分析技术、比色分析技术、化学发光分析技术、纳米技术、DNA杂交技术以及DNA循环放大技术相结合，研制出高灵敏度、高选择性的新型DNA生物传感器，对部分肿瘤标志物进行选择性的识别和测定，为肿瘤的临床早期诊断提供基础性研究资料。本文着重描述了三种类型的DNA生物传感器的研制以及其性质的研究：　　1.研究了一种新颖且灵敏的将DNA材料和内切酶循环放大用于检测目标DNA的电化学生物传感器。工作原理如下：首先，为DNA传感器组装过程，将DNA骨架连接在磁珠上，这样就扩大了量子点修饰的DNA探针着位点。其次，为内切酶的循环放大过程，构建的DNA生物传感器经过内切酶的循环放大过程，进一步提高了DNA序列的检测灵敏度。最后，为电化学检测过程，加入PbS量子点参与反应，经硝酸处理过以后，Pb2+的浓度变化可通过溶出伏安电流强度的变化来确定，由于目标DNA的浓度与Pb2+的浓度在一定范围内成正比关系，从而实现对目标DNA的检测。在实验优化级选定的最佳条件下，得到了目标DNA的线性范围为2.0×10-16～1.0×10-15mol/L，检测限为1.2×10-16M。　　2.在结合磁珠和酶循环放大的前期工作基础上，我们又研究了一种结合聚合酶循环放大、熵驱动过程和适体识别手段的ATP生物传感器。它用了比色检测手段对Ramos癌细胞中的ATP含量进行了检测。传感器工作原理如下：首先，构建熵驱动循环前体物。其次，加入燃料DNA、ATP适体DNA及聚合酶，构成了一个含有多个循环的反应体系。最后，加入标记了亲和素的辣根过氧化物酶(HRP)，它跟含有生物素的燃料DNA结合，经磁珠分离后，HRP可催化OPDA-H2O2显色，形成的OPDA-H2O2-Avidin-HRP体系，产生的信号用紫外分光光度计检测。因为所测ATP的含量跟Avidin-HRP含量，即，OPDA-H2O2显色程度有关，并在一定范围内成一定比例关系，所以可用于检测ATP含量。在最佳实验条件下，对ATP进行了测定，检测限为6.1×10-10M。并且在此基础上，实现了癌细胞中ATP含量的检测。　　3.在以上两种生物传感器的研究基础上，我们结合最新的文献报道探索了一种检测细胞的新方法，与前两种不同的是，这种新的检测方法的研究目的不再局限于DNA或生物大分子的识别和检测，它的主要用途是检测癌细胞。其检测原理是：首先，将底物DNA、Ramos癌细胞适体DNA分别固定在链酶亲和素包被板和磁珠上，杂交互补的DNA后，形成酶循环前体。其次，加入聚合酶、连接酶、dNTPs和环DNA后，构成了一种结合聚合酶和滚环复制过程循环放大的体系。最后，再加入氯化血红素(Hemin)反应后，形成的DNA酶可催化luminol-H2O2体系发光，可用微弱化学发光检测仪进行化学发光信号检测。在这个反应体系中，检测Ramos癌细胞浓度在一定范围内跟化学发光强度有一定关系。在最佳实验条件下，对Ramos癌细胞进行了测定，能检测到10个癌细胞。