核酸是生命的最基本物质之一,在蛋白质的复制和合成中起着重要的作用。随着分子生物学与纳米科学的发展与融合,核酸逐渐展现出其能够作为分子工具的特性。在生物学与医学诊断领域,基于核酸分子构建出了一系列的传感器以及分子器件。但是,由于天然核酸自身热力学稳定性与溶液离子强度关系密切,并且易受DNA酶切作用,单纯使用天然核酸所构建的器件在实际应用上受到限制。将人工合成的核酸类似物(Morpholino,MO)与天然核酸联用,有望提高天然核酸的热稳定性和抗酶解能力,拓宽其应用。因此,研究两者相互作用时的基本性质,对发展其应用有着重要的作用。本文主要研究了MO与DNA在界面上的杂交的基本性质,探究了与MO互补的DNA的链长以及杂交位置对MO-DNA杂交性质的影响,并对MO与DNA在金纳米粒子表面的酶切特性作了研究,为构建MO/DNA分子器件提供了理论基础。此外,本文还尝试了利用单颗粒金纳米粒子表面等离子体共振散射对Hg2+进行检测。1。电化学方法研究Morpholino-DNA在表面杂交过程中的热力学和动力学基本性质将Morpholino(MO)修饰到金电极表面,与标记有电活性基团的目标DNA进行杂交,利用循环伏安法测量MO与DNA在电极表面的杂交过程。结果表明,MO与DNA在界面上有很强的相互杂交能力,增加MO与DNA杂交链长可以提高杂交效率和杂交稳定性,并能加快杂交反应速率。并且,电极表面MO链的不同区域与DNA杂交的能力不同。通过分析,我们发现在电极表面微环境下,邻近MO-DNA双链间存在着静电排斥力,从而对杂交热力学和动力学产生影响。关键词：Morpholino,DNA,表面杂交,循环伏安法2.金纳米粒子(GNP)上Morpholino/DNA抗酶切能力研究本章我们将荧光基团标记的DNA杂交到金纳米颗粒表面,通过荧光信号检测,研究了修饰在金纳米粒子表面的MO-DNA/DNA-DNA的酶切特性。实验结果表明,MO与互补DNA形成双链可以有效提高DNA的抗酶切能力,但是对双链之外的DNA没有保护。另外,MO-DNA双链在与酶溶液作用之后,仍然保持有良好的杂交活性。3.基于单颗粒金纳米粒子表面等离子体共振散射进行Hg2+检测的初步研究Hg2+是一种对环境有害的金属离子,能够在生物有机体中长期积聚,对细胞有高毒性。发展对Hg2+高效高灵敏的检测方法具有重要意义。本章拟利用修饰在金纳米粒子表面的T碱基DNA对Hg2+实现特异性捕获,通过单颗粒金纳米粒子散射性质的变化进行Hg2+的检测。实验结果表明该研究可能存在其他反应机制,基于这些分析,我们对今后实验的改进提出了参考与建议。