近年来,DNA荧光探针技术得到了飞快的发展被广泛用于多个科学领域,可用于癌症的分子标志物,有机/无机离子等的检测。因为DNA荧光探针具有合成简单,易于修饰,能够特异性识别靶标和非靶标的目标RNA等特点,被越来越多的研究者所注意到。本课题主要介绍DNA荧光探针对肿瘤相关RNA的检测,为肿瘤的早期诊断提供一种新思路。DNA荧光探针相对于其它的检测方法优势主要在于可视化的对细胞中某些生物小分子进行原位定量分析。因此,本课题设计了两种不同的DNA荧光探针分别对TK1 mRNA和抑癌基因p21 mRNA进行特异性的原位检测。论文主要研究了以下两个方面:1.双色比率荧光生物分子传感器原位检测活细胞中的TK1 mRNA第一章主要介绍了基于核酸序列间结合能力和荧光共振能量转移构建的双色比率荧光生物分子传感器用于细胞裂解液的可视化评估和细胞的原位比率荧光检测。该探针由长的DNA互补序列,FAM识别序列和TAMRA识别序列杂交构成。在FAM和TAMRA共振能量转移的作用下,FAM作为供体,荧光降低,TAMRA作为受体,荧光增强。当靶标存在时,长的DNA互补序列与靶标形成更稳定的双链,FAM识别序列和TAMRA识别序列被替换下来,共振能量转移消失,FAM荧光迅速恢复,TAMRA荧光降低,实现了从橙红色到绿色的肉眼可视化评估。通过转染试剂将探针带入细胞实现了细胞中比率荧光的成像,成功的实现了癌细胞和正常细胞的区分。该策略不仅操作简单,快速而且实现了细胞裂解中TK1 mRNA的可视化和细胞中比率荧光成像的一体化分析对肿瘤的早期诊断具有重要意义。2.用粘性耀斑动态跟踪活细胞中p21 mRNA对肿瘤治疗效果的视觉评价第二章主要介绍了DNA功能化AuNP纳米探针用于细胞中p21 mRNA的原位检测和定量分析。在此,构建了一种新的粘性耀斑（sticky-flares）,用于动态监测活细胞中p21 mRNA的时间和空间变化。该纳米探针由AuNP、Cy5修饰的识别序列和巯基修饰的DNA序列组成。巯基寡核苷酸链可与部分Cy5修饰的寡核苷酸链互补,形成双链DNA并与AuNP连接,导致Cy5荧光猝灭,这是由于Cy5向AuNP的能量转移所致。在p21 mRNA存在的情况下,Cy5修饰的识别核酸与p21 mRNA特异性结合,形成更稳定的双链,并从金球中逃逸,导致红色荧光的恢复。与其他方法相比,我们的方法能够量化活细胞中p21 mRNA的空间分布和表达水平,并通过肉眼区分具有不同p21 mRNA表达水平的各种肿瘤细胞系。特别是,本实验中使用的粘性耀斑探针可以通过监测顺铂治疗后肿瘤细胞中p21 mRNA的相对表达水平,直观评估肿瘤治疗效果并确定肿瘤进展阶段。该方法准确、可靠,无需任何辅助工具（转染试剂）,为肿瘤治疗的预后评估和药物开发提供了一条有前景的途径。