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近年来,由癌症及病毒感染引发的疾病发病率不断增长,已经对人类健康造成了巨大威胁,因此对这类疾病的早期精准诊断和灵敏检测具有重要意义。核酸作为疾病检测的重要标志物,在疾病预警和后期治疗方面都表现出巨大的应用前景。目前对于核酸的检测方法多存在灵敏度低、检测过程繁琐、通用性较差等问题,因此我们亟需设计一类简单、快速、灵敏的核酸类疾病标志物的检测方法。基于此,我们从以下两个方面实现了核酸快速灵敏检测的目的:（1）引入共振能量转移（Resonance energy transfer,RET）对,通过染料与染料之间的荧光共振能量转移（Fluorescence resonance energy transfer,FRET）、染料与纳米材料表面的能量转移（Nanomental surface energy transger,NSET）或者等离激元共振能量转移（Plsmon resonance energy transfer,PRET）等过程降低检测的背景信号,提高灵敏度;（2）借助DNAzyme与核酸外切酶在信号放大方面具有快速放大的独特优势,通过酶切实现检测靶标在体系中的循环以此实现信号的放大。基于此,我们借助二者的优势构建了一系列通用型的荧光探针,主要内容如下:（1）利用金纳米颗粒（Gold nanoparticle,Au NPs）的局域表面等离激元共振（Local surface plasmon resonance,LSPR）性质,结合NSET、PRET过程及核酸外切酶III（Exo III）的酶切放大作用,构建了一个Exo III驱动的随机3D DNA纳米机器,实现了对人类免疫缺陷病毒DNA（Human immunodeficiency virus DNA,HIV DNA）的高灵敏检测。该工作的亮点在于3D DNA纳米机器的构建选择了发夹DNA代替传统的直链DNA,因而可以“直立”在纳米颗粒表面,与Exo III的亲和力更强,可更好的发挥外切酶的酶切作用。DNA两端分别修饰巯基（-SH）和TAMRA染料,此时TAMRA和Au NPs之间距离较小,二者可以发生NSET和PRET,荧光处于猝灭状态;当靶标HIV DNA存在时,它可以充当步行链,在Exo III的切割作用下,逐渐将Au NPs表面的发夹DNA切割释放荧光,荧光恢复程度与0.05-1.2 n M浓度范围内的HIV DNA呈线性关系,检测限为12.7 p M。通过酶促反应动力学及暗场光散射成像等实验证明了DNA步行链在3D纳米机器表面逐步行走的过程。该方法用于HIV DNA的检测具有简单、快速、选择性好等优点,在人血清样品中加标回收实验表明该方法有望用于复杂样品中HIV DNA的准确检测。DNA步行器的可编程设计在发展高度可扩展的纳米和微尺度纳米机器方面具有广阔的前景。（2）为了提高反应速度,缩短反应时间,本章结合了DNAzyme的循环切割和催化链的链置换反应实现信号的双重放大,用于mi RNAlet7a的快速灵敏检测。通过发夹DNA两端修饰TAMRA染料和黑洞猝灭剂（BHQ2）,二者之间发生FRET,降低背景信号,mi RNAlet7a能触发DNAzyme的循环切割和催化链的链置换反应,释放TAMRA染料引发荧光信号恢复,利用该双重信号放大策略提高了检测的灵敏度。更重要的是,由于循环的发生导致局部的靶标浓度增大,极大地缩短了检测时间,仅需要30 min即可完成反应。实验结果表明,荧光信号的恢复mi RNAlet7a的浓度呈现良好的线性关系,线性范围为2-50 n M,检测限可以达到64 p M。对照实验表明,当没有催化链存在时,线性范围为10-90 n M,检测限为670 p M,说明催化链的存在可以显著的降低检测限,证明了通过在DNAzyme循环的基础上引入催化链进行双重循环,在提高灵敏度的同时能大大缩减检测时间,这为以后的便携式、简单、快速核酸检测传感器的开发提供了新的思路。（3）为了进一步提高疾病诊断的准确性,本章发展了简单的基于DNAzyme循环放大策略的荧光探针用于胰腺导管腺癌两种标志物mi RNA21和mi RNA10b的同时荧光检测。通过构建两种荧光探针,荧光染料FAM和Cy5与BHQ之间发生FRET,荧光猝灭,不存在靶物时无法释放DNAzyme进行切割,背景较低。当存在靶物时,激活DNAzyme对荧光探针进行切割,阻断FRET,释放FAM和Cy5的荧光信号实现对两种mi RNA的精准检测。通过荧光信号恢复以及凝胶电泳等方式证明了该检测方法的可行性,实验发现荧光信号的恢复分别与10-60 n M范围内的mi RNA21和mi RNA10b浓度呈现良好的线性关系,检测限分别为468 p M和893p M。通过这种简单的设计实现两种mi RNA的同时检测,大大提高了疾病诊断的准确性,弥补了单靶物检测在疾病确诊方面的假阳性问题。综上所述,本论文主要根据能量转移和酶促信号放大设计了三种用于核酸疾病标志物检测的探针,实现了高灵敏快速检测核酸类疾病标志物的目的,该探针具有设计简单、检测快速、背景低、选择性好等优势,对复杂样品中的疾病标志物检测具有巨大的潜力。同时,这种探针的设计具有良好的通用性,可适用于不同疾病的核酸类检测要求,这为核酸类疾病标志物的检测传感器等的开发提供了良好的思路。