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纳米金核酸试纸条生物传感器具有成本低，检测时间短(5~15min即可)，用户友好，可肉眼观察结果和用于现场检测等优势，在多个检测领域有着巨大的潜力。
近年来，重金属污染事件和肝癌等癌症的发生日益增多，它们均严重地威胁人类的生活和健康。重金属Pb具有毒性强，累积性和不可逆性等特点，对人体的神经、肾脏和造血功能等造成严重的损害；肝细胞癌(HCC)是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一，慢性乙肝病毒(HBV-DNA)感染至少占HCC病例的80%，除此之外，肝癌的发生与遗传和机体的易感基因(或SNP)密切相关。因此，对环境中的Pb2+，人体的HBV-DNA和SNP位点的检测分别能够有效地预防Pb污染和肝癌的发生。目前，传统的检测方法具有很高的准确度和灵敏度，但是这些方法需借助大型仪器和专业的操作，检测成本高昂，不适合现场检测或即时检测。因此开发成本低廉、操作简单的Pb2+或SNP，HBV-DNA的检测方法具有重要的现实意义。
因此，本文基于纳米金核酸试纸条生物传感，建立了Pb2+，SNP位点和HBV-DNA的可视化检测方法。具体内容如下：
1)基于GR-5DNA酶建立了一种氧化石墨烯(GO)辅助的Pb2+纳米金核酸试纸检测方法。通过加入GO去除GR-5DNA酶形成中未反应的游离单链DNA，从而排除假阳性结果的干扰。在金标垫上喷有两种金标探针，从而最大程度地提高试纸条检测Pb2+的灵敏度。此纳米金核酸试纸对Pb2+的检测限达到0.05nM(S/N=3)和1nM(裸眼)，线性范围为10nM~100μM。该试纸条成功用于土壤样品的加标回收率实验(91.5~113.1%)。
2)PS2M适配体作为传感元件构建Pb2+检测的纳米金核酸试纸条。Pb2+与PS2M形成G-quadruplex结构导致PS2M/Anti-PS2M双链释放出Anti-PS2M单链，此单链通过夹心结构将金标探针固定在T线显色，并首次通过灵敏度增强探针(SEP)提高Pb2+检测灵敏度，增强后的检测限达到2.5nM，灵敏度提高了40倍。该试纸条在土壤和湖水样品的加标检测的回收率为90~111%。
3)基于纳米金核酸试纸条和引物特异性PCR建立了一种肝癌相关基因CYP1A1上SNP位点(A/A, G/G, A/G)的可视化检测方法。该方法通过将两次PCR(第1次PCR和引物特异性PCR)的产物(单链或双链DNA)上样一对试纸条直接区分SNP位点。由于设计的试纸条只与单链DNA结合，通过一对试纸条显色差异实现SNP的可视化检测。此方法测得的61例人血样本的SNP结果与测序结果一致。
4)基于一对试纸条生物传感器检测肝癌相关基因CYP1A1上的SNP位点(T/T， C/C，T/C)。试纸条A和G金标垫上的金标探针A和G分别与含T碱基和含C碱基位点的单链DNA完全互补，与优化链长后的金标探针(12A和11G)完全互补的单链DNA才能够在试纸条T线显色。此方法对21例人血液样本进行检测，其结果与测序结果一致。
5)利用孔板固相载体放大和杂交链式反应(HCR)放大两种策略用于提高试纸条HBV-DNA检测的灵敏度。孔板固相载体放大策略是利用HBV-DNA将双金标探针固载于孔板内，通过检测从双金标表面被DTT解离的SH-RS-DNA，实现HBV-DNA检测信号的放大HCR放大策略中，HBV-DNA触发AuNP-H1和H2-Biotin的级联反应，大量的HCR产物形成，因此大量的金纳米颗粒被链霉亲和素(SA)固定在T线。两种策略的HBV-DNA检测限分别为0.1nM(增强10倍)和5pM(增强200倍)，在人血清HBV-DNA的加标回收率为97.2~102%。
综上所述，本文通过以上研究，研制出检测Pb2+，SNP和HBV-DNA的纳米金核酸试纸条，为环境中Pb2+污染的防治和肝癌的早期诊断中的低成本，可视化检测提供参考，同时为Pb2+污染监测和临床肝癌的诊断提供新的思路。
近年来，重金属污染事件和肝癌等癌症的发生日益增多，它们均严重地威胁人类的生活和健康。重金属Pb具有毒性强，累积性和不可逆性等特点，对人体的神经、肾脏和造血功能等造成严重的损害；肝细胞癌(HCC)是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一，慢性乙肝病毒(HBV-DNA)感染至少占HCC病例的80%，除此之外，肝癌的发生与遗传和机体的易感基因(或SNP)密切相关。因此，对环境中的Pb2+，人体的HBV-DNA和SNP位点的检测分别能够有效地预防Pb污染和肝癌的发生。目前，传统的检测方法具有很高的准确度和灵敏度，但是这些方法需借助大型仪器和专业的操作，检测成本高昂，不适合现场检测或即时检测。因此开发成本低廉、操作简单的Pb2+或SNP，HBV-DNA的检测方法具有重要的现实意义。
因此，本文基于纳米金核酸试纸条生物传感，建立了Pb2+，SNP位点和HBV-DNA的可视化检测方法。具体内容如下：
1)基于GR-5DNA酶建立了一种氧化石墨烯(GO)辅助的Pb2+纳米金核酸试纸检测方法。通过加入GO去除GR-5DNA酶形成中未反应的游离单链DNA，从而排除假阳性结果的干扰。在金标垫上喷有两种金标探针，从而最大程度地提高试纸条检测Pb2+的灵敏度。此纳米金核酸试纸对Pb2+的检测限达到0.05nM(S/N=3)和1nM(裸眼)，线性范围为10nM~100μM。该试纸条成功用于土壤样品的加标回收率实验(91.5~113.1%)。
2)PS2M适配体作为传感元件构建Pb2+检测的纳米金核酸试纸条。Pb2+与PS2M形成G-quadruplex结构导致PS2M/Anti-PS2M双链释放出Anti-PS2M单链，此单链通过夹心结构将金标探针固定在T线显色，并首次通过灵敏度增强探针(SEP)提高Pb2+检测灵敏度，增强后的检测限达到2.5nM，灵敏度提高了40倍。该试纸条在土壤和湖水样品的加标检测的回收率为90~111%。
3)基于纳米金核酸试纸条和引物特异性PCR建立了一种肝癌相关基因CYP1A1上SNP位点(A/A, G/G, A/G)的可视化检测方法。该方法通过将两次PCR(第1次PCR和引物特异性PCR)的产物(单链或双链DNA)上样一对试纸条直接区分SNP位点。由于设计的试纸条只与单链DNA结合，通过一对试纸条显色差异实现SNP的可视化检测。此方法测得的61例人血样本的SNP结果与测序结果一致。
4)基于一对试纸条生物传感器检测肝癌相关基因CYP1A1上的SNP位点(T/T， C/C，T/C)。试纸条A和G金标垫上的金标探针A和G分别与含T碱基和含C碱基位点的单链DNA完全互补，与优化链长后的金标探针(12A和11G)完全互补的单链DNA才能够在试纸条T线显色。此方法对21例人血液样本进行检测，其结果与测序结果一致。
5)利用孔板固相载体放大和杂交链式反应(HCR)放大两种策略用于提高试纸条HBV-DNA检测的灵敏度。孔板固相载体放大策略是利用HBV-DNA将双金标探针固载于孔板内，通过检测从双金标表面被DTT解离的SH-RS-DNA，实现HBV-DNA检测信号的放大HCR放大策略中，HBV-DNA触发AuNP-H1和H2-Biotin的级联反应，大量的HCR产物形成，因此大量的金纳米颗粒被链霉亲和素(SA)固定在T线。两种策略的HBV-DNA检测限分别为0.1nM(增强10倍)和5pM(增强200倍)，在人血清HBV-DNA的加标回收率为97.2~102%。
综上所述，本文通过以上研究，研制出检测Pb2+，SNP和HBV-DNA的纳米金核酸试纸条，为环境中Pb2+污染的防治和肝癌的早期诊断中的低成本，可视化检测提供参考，同时为Pb2+污染监测和临床肝癌的诊断提供新的思路。