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近年来，利用“核酸适体-靶分子”的高特异性作用设计分析检测新方法，成为了生化分析领域的研究热点之一。人工模拟酶的出现是人们对酶本质认识的一大进步，具有重大的科技以及现实意义。因此，本文紧紧围绕核酸适体和模拟酶在生化分析中的应用开展了一系列的研究工作。本研究主要内容包括： ⑴以核酸外切酶Ⅲ(ExoⅢ)为信号放大元素，设计了一种基于石墨烯氧化物(GO)的荧光核酸适体传感器用于腺苷的灵敏检测。在没有腺苷存在时，腺苷核酸适体和互补DNAs(cDNAs)杂交，ExoⅢ不能解离5端标记有荧光基团的单链信号探针，加入GO后，信号探针被GO强烈的吸附导致荧光猝灭。体系中有腺苷存在时，核酸适体特异性识别目标分子，游离的cDNAs和此后加入的信号探针杂交形成双链，构成了ExoⅢ的解离条件，信号探针被水解，释放出荧光基团，加入的GO无法吸附游离的荧光基团而不能猝灭荧光。经过ExoⅢ不断的循环解离得到明显增强的荧光信号。得益于核酸适体的特异性识别能力和ExoⅢ的循环解离信号探针，我们提出的方法具有较好的选择性和检测性能。在最佳条件下信号增强超过100％，检测限低至1 nM，优于大多数已报道的荧光核酸适体传感器。此外，该生物传感器具有良好的扩展性，可用于临床诊断、分子生物学和药物开发等研究。 ⑵提出了一种新的荧光生物传感器用于Hg2+检测，该传感器是基于Hg2+诱导富G核苷酸片段猝灭荧光分子的机制，具有较好的选择性和灵敏度。当Hg2+存在时，单链信号探针----5端标记有羧基荧光素染料，3端连接富G核苷酸片段的单链核苷酸，通过Hg2+配位形成T-Hg2+-T碱基配对而折叠成双链，使荧光染料和富G片段相互靠近，猝灭荧信号分子的荧光。该传感器对Hg2+的线性响应范围在0.50-10.00μM之间，检测限为0.50 nM。这种均相检测体系只需一条单链核苷酸信号探针，操作简单，和已报道的方法相比具有较好的性能，有望用于Hg2+的实际检测。 ⑶提出了一种基于纳米反应器表面阻抑的比色法检测蛋白分子。当溶液中没有目标蛋白存在时，3，3，5，5-四甲基联苯胺(TMB)和H2O2小分子能够很轻易地扩散进入纳米反应器内部，发生TMB催化变色反应，产生可检测的比色信号。当反应体系中有目标蛋白存在时，蛋白和其核酸适体特异性结合，覆盖在纳米反应器表面，阻碍了TMB和H2O2扩散进入纳米反应器内部，进而抑制TMB的催化反应。该传感器对凝血酶的线性响应范围在0.56-6.50 nM之间，检测限为0.19 nM。 ⑷提出了一种简便的一锅法合成聚吡咯/Hemin(PPy/Hemin)纳米复合物。在化学氧化聚合过程中，Hemin分子作为掺杂剂被包覆进PPy纳米颗粒中。SEM、TEM、FTIR和Uv-Vis结果均显示PPy/Hemin纳米复合物被成功合成。所得到的纳米复合物呈现出类过氧化物酶催化活性、强的染料吸附特性和优良的近红外光诱导热效应。该纳米复合物能够催化H2O2-TMB体系产生颜色变化，此结果可用在比色法葡萄糖检测中。该传感器对葡萄糖的线性响应范围在0.05-8.00 mM之间，检测限为50.00μM。此外，所合成的纳米复合物也显示出良好的染料去除能力，有望用于污水处理。同时，其强的近红外吸收特性可用作光热试剂。PPy/Hemin复合物独特的性质使其有望用于制造低成本、高性能生物电子器件。 ⑸报道了一种底物选择性的催化新方法。在H2O2-TMB体系中，随机DNA能够催化底物，发生显色反应。长链DNA的催化效果优于短链DNA，而三磷酸核苷对催化有抑制作用。该方法不需要特殊的DNA序列和Hemin分子的加入即可实现底物的显色反应，具有简单、快速、通用性好等优点，有望用于DNA、小分子以及细胞等的分析检测。 ⑹提出了一种基于Fe3+调节自由基反应的荧光生物传感器用于葡萄糖、H2O2和抗坏血酸(AA)的灵敏检测。该检测方法依赖于Fenton试剂产生的高活性羟基自由基，具有响应速度快、灵敏度高、稳定性好等优点。对葡萄糖、H2O2和AA的检测限分别为25.00μM，0.88μM和0.35μM。