针对恶性肿瘤等疾病早期检测方法灵敏度与准确性尚需提高的问题，研究基于核酸内切酶及RNA连接酶的循环放大反应，用于DNA片段和肿瘤细胞的检测。利用核酸内切酶对特定位点的限制性内切原理及RNA连接酶的交叉催化自我复制性质，设计常温循环放大反应，实现信号放大，从而提高检测灵敏度。将核酸内切酶及RNA连接酶参与的循环放大与DNA和肿瘤细胞的检测相结合，提高了检测的灵敏度，同时降低了检测限，实现较低含量DNA片段及肿瘤细胞的高灵敏检测，为重大疾病的早期诊断提供检测手段。本论文共分为五章：第一章，概述了DNA的组成与分类、核酸内切酶的简介及作用并简单介绍了DNA逻辑门，化学发光分析与荧光化学分析等方法。对RNA连接酶的交叉复制与循环放大做了说明，对肿瘤细胞的检测及前景做了介绍。第二章，利用DNA能与其互补链杂交或者能特异性的与靶分子结合的特性，构建了多输入“AND”逻辑门，同时检测三种靶DNA片段。该逻辑门由G1/G2与I1、I2、I3杂交形成，其中G1自身两端分别杂交形成颈-环结构，中间部分与G2的两端互补使G2也形成凸起结构。当待测的I1、I2、I3存在时，分别与其互补的环状单链DNA（ssDNA）杂交，引发循环反应。对于在包金的纳米磁微粒表面修饰相应的DNA链P1，通过输入I1、I2、I3片段，将三环发卡状的G1/G2打开，使G1与金纳米磁珠上的发卡状DNA链P1互补，通过限制性剪切酶的作用，将互补的DNA部分剪断，形成两段hemin的适体，通过hemin与适体的特异性结合，催化luminol和H₂O₂化学发光，得到检测信号。检测三种DNA的线性范围为1.0×10^-12M至5.0×10^-11M，检测限为1.2×10^-12M。第三章，通过DNA的碱基A与T，G与C互补原理，构建DNA“OR”逻辑门，并进一步利用核酸内切酶对特定位点的限制性内切原理，将核酸内切酶参与的循环放大与DNA逻辑门相结合，提高DNA逻辑门的灵敏度。作为输入条件的三段DNA片段I1、I2、I3。当有任意一条DNA存在并且浓度均高于1.0×10^-12M的条件下，通过DNA互补作用，产生dsDNA片段。而每一个互补的片段中设计了特定的限制酶剪切位点，在限制酶的存在下将会剪切成更小的片段，通过设计的模板与DNA聚合酶的作用，产生出便于检测的特定DNA序列3，3与带有荧光基团修饰的DNA链互补，通过剪切与磁分离，做荧光检测，而此过程在DNA内切酶与聚合酶等的作用下会不断循环，得出对于输入条件DNA的浓度在1.0×10^-12M至5.0×10^-11M范围内成良好的线性关系，其检测限为2.0×10^-12M。第四章，研究了RNA连接酶参与的交叉循环信号放大对于肿瘤细胞的检测。利用表面修饰了羧基的磁微粒作为DNA的载体，与一端修饰了氨基的Ramos细胞适体S1形成化学键，将DNA链S1修饰到磁珠表面，并且通过碱基互补配对原理使S1与S2杂交成双链。当加入不同个数的Ramos细胞时，由于细胞的取代作用，在上清液里分离出不同条数的S2链。当有S2存在时，能与两条RNA链E1、E2形成杂交体，该杂交体具有RNA连接酶的作用，将RNA链A1、A2连接成链E0，生成的E0链与一端修饰了荧光基团一段修饰了淬灭基团的发卡DNA链S3形成互补，从而S3链被打开，荧光发光增强。检测Ramos细胞的检测限线性范围为50～1000cell/mL，检测限达67cell/mL，且具有良好的选择性。检测同时还利用化学发光分析进行对照检测，二者相关性较好，说明该方法具有良好的精确度。第五章，结论部分，对全文内容进行了总结。