随着检测技术的不断发展,人们开始越来越多地关注生命体内微小信号的传感和检测。纳米技术为此提供了良好的技术支持。然而,传统的纳米材料对生命体的毒性未曾可知。人们亟需一种对生物体十分友好的纳米材料来充当载体。其中,DNA便是最佳选择之一。科学家们利用DNA良好的自组装特性,创造了种类繁多的纳米结构,也为构造纳米尺度的生物传感检测装置提供了模板。利用核酸结构和纳米颗粒组成检测装置,能够在溶液中,为反应底物提供较高的局部浓度,从而大幅提升反应速率,缩短检测时间。本文介绍了 DNA纳米技术的研究现状,包括国内外在DNA自组装结构方面的现有研究成果,包括简单的DNA瓦片和复杂的DNA折纸。同时介绍了将自组装结构运用到检测系统中的常规技术。本文提出了一种基于DNA折纸和纳米颗粒荧光探针的检测模型,并为检测模型设计了逻辑门和可卡因检测的实现方案。最后,在此模型的基础上,做出了纳米尺度检测装置的实体,系统研究了空间位阻对检测效果的影响,并将其应用的生物分子和生命活动的检测中,成功实现了对DNA甲基化的检测。检测装置能够快速检测出目标分子,考虑到原材料(DNA)对生物体的天然亲和性,我们有理由相信,在后续的研究中,它能够在生物体能有良好的表现。DNA作为天然的生物分子,对生命体有着得天独厚的友好性。利用DNA自组装结构构建的纳米传感器对生物体自然也有低毒性的天然优势。研究核酸和纳米颗粒协作完成的检测装置,对检测生命活动、药物精准载送、疾病诊疗等都有着十分重要的意义。