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随着工业的不断发展,环境中的重金属污染越发严重。尽管铜、铁、锰等重金属元素是人类生命活动所必需的微量元素,但一些过量甚至微量的高毒性重金属元素（如铅,汞等）,由于不能被生物降解,被动植物吸收后,通过生物链的不断富集,对生态环境以及人类的健康安全造成了极大的威胁。因此,建立操作简便、快速响应的重金属离子检测方法对于控制重金属污染具有重要意义。尽管使用传统大型精密仪器进行重金属检测具有高灵敏度及高选择性的优点,但其复杂的样品前处理和富集过程、昂贵的仪器及需要专门操作人员的缺点限制了其进一步的应用。与传统检测方法相比,基于DNAzyme及金属有机骨架（MOFs）材料构建的光学传感器,具有成本低、操作简单、高灵敏度、高特异性、高稳定性等优点,为实现环境以及体内的重金属离子检测提供一种新的思路。本文的主要研究内容是以铅离子(Pb2+)作为检测的目标物,利用铅离子对特定DNAzyme的特异切割能力,通过沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）材料对DNAzyme进行固定,提高其稳定性。构建了基于ZIF-8@DNAzyme复合材料的光学生物传感器,实现了体外及细胞中铅离子的检测。主要研究内容和结论如下:利用DNAzyme对金属离子的特异性识别能力和ZIF-8纳米材料的多孔、稳定性,通过仿生矿化的方法利用ZIF-8对DNAzyme进行了固定,构建了基于ZIF-8@DNAzyme复合材料的光学传感器。通过ZIF-8的固定,在保留DNAzyme催化活性的同时,也增强了DNAzyme的酶切稳定性。当存在DNAzyme对应的特异性金属离子铅离子时,DNAzyme将会从切割位点发生断裂。随着双链的分离,原来结合的FAM荧光基团与BHQ-1猝灭基团也随之分离,荧光强度得到恢复。通过对铅离子浓度及荧光强度的变化的定量分析,观察到铅离子浓度在50-500 nM时,体系荧光强度与铅离子浓度呈现出良好的线性关系,经过计算得出检测限为39 nM。同时,在多种干扰金属离子存在的情况下,传感器表现出对铅离子的特异检测性。在拥有高灵敏度、高特异性的优点的同时,传感器还表现出对酶的耐受性。得益于ZIF-8的保护,ZIF-8@DNAzyme在经过DNase I处理后仍具有相当的活性,而单独的DNAzyme在处理后失去了原有的活性。利用传感器的稳定性,我们实现了在293T及Huh-7两种细胞中的铅离子检测。本研究基于ZIF-8@DNAzyme复合材料建立的荧光传感器实现了体外及细胞中铅离子的高灵敏、高特异性检测。并且可以通过改变DNAzyme的种类使其具备检测其他重金属离子的能力,为体外及细胞中重金属离子的检测提供一个新的思路。