| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 DNA的组成和结构 | 第15-16页 |
| 1.2 DNA的分子操作 | 第16-17页 |
| 1.2.1 DNA的合成与修饰 | 第16-17页 |
| 1.2.2 DNA的聚合、连接、剪切与扩增 | 第17页 |
| 1.2.3 DNA的分离与纯化 | 第17页 |
| 1.3 功能DNA结构及其生物传感应用 | 第17-22页 |
| 1.3.1 核酸适配体及其生物传感应用 | 第17-19页 |
| 1.3.2 核酶及其生物传感应用 | 第19-22页 |
| 1.3.3 适体核酶及其生物传感应用 | 第22页 |
| 1.4 DNA自组装纳米结构 | 第22-27页 |
| 1.4.1 二维DNA纳米结构的组装 | 第25页 |
| 1.4.2 三维DNA纳米结构的组装 | 第25-27页 |
| 1.5 自组装DNA纳米结构的应用 | 第27-32页 |
| 1.5.1 纳米排布 | 第27-28页 |
| 1.5.2 药物靶向递送 | 第28-29页 |
| 1.5.3 分子逻辑门 | 第29-32页 |
| 1.6 本文构思 | 第32-34页 |
| 第2章 基于酶调控G-四链体结构的形成无标记比色检测DNA连接酶活性 | 第34-51页 |
| 2.1 前言 | 第34-36页 |
| 2.2 实验部分 | 第36-39页 |
| 2.2.1 材料和仪器设备 | 第36-37页 |
| 2.2.2 使用发夹结构DNA酶探针（hairpin-DNAzyme probe, HDP）检测T4 DNA连接酶活性 | 第37页 |
| 2.2.3 HDP序列的优化 | 第37-38页 |
| 2.2.4 使用HDP探针筛选T4 DNA连接酶的抑制剂 | 第38页 |
| 2.2.5 使用分裂型DNA纳米机器（split DNA nanomachine， SDN）检测T4 DNA连接酶活性 | 第38-39页 |
| 2.2.6 分裂型DNA纳米机器使用浓度的优化 | 第39页 |
| 2.2.7 使用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）检测T4 DNA连接酶活性 | 第39页 |
| 2.3 结果和讨论 | 第39-50页 |
| 2.3.1 基于发夹结构DNA酶探针（hairpin-DNAzyme probe，HDP）检测DNA连接酶活性 | 第39-43页 |
| 2.3.2 发夹结构DNA酶探针对T4 DNA连接酶的选择性研究 | 第43-44页 |
| 2.3.3 T4 DNA连接酶抑制剂的筛选 | 第44-46页 |
| 2.3.4 利用分裂型DNA纳米机器检测DNA连接酶活性 | 第46-50页 |
| 2.4 小结 | 第50-51页 |
| 第3章 基于G-四链体-氯化血红素DNA酶的多聚核苷酸激酶活性分析及单碱基错配检测 | 第51-61页 |
| 3.1 前言 | 第51-52页 |
| 3.2 实验部分 | 第52-55页 |
| 3.2.1 材料和试剂 | 第52-53页 |
| 3.2.2 使用发夹结构DNA酶探针（hairpin-DNAzyme probe，HDP）检测T4 PNK活性 | 第53-54页 |
| 3.2.3 探针HL比色检测单碱基错配 | 第54页 |
| 3.2.4 探针HL对完全互补配对目标DNA的检出能力 | 第54-55页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第55-59页 |
| 3.3.1 基于发夹结构DNA酶探针（hairpin-DNAzyme probe，HDP）检测T4多聚核苷酸激酶（T4 PNK）活性 | 第55-57页 |
| 3.3.2 将基于G-四链体-氯化血红素DNA酶的酶活性分析法（DEAA）扩展用于单碱基错配的检测 | 第57-59页 |
| 3.4 小结 | 第59-61页 |
| 第4章 模块化组装DNA纳米三棱柱 | 第61-74页 |
| 4.1 前言 | 第61-62页 |
| 4.2 实验部分 | 第62-65页 |
| 4.2.1 实验试剂 | 第62-63页 |
| 4.2.2 DNA溶液的标定与荧光测量 | 第63-64页 |
| 4.2.3 DNA纳米三棱柱的组装 | 第64页 |
| 4.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）表征DNA纳米三棱柱的组装 | 第64页 |
| 4.2.5 考察DNA纳米三棱柱的热稳定性 | 第64页 |
| 4.2.6 考察DNA纳米三棱柱在人血清中的稳定性 | 第64-65页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第65-72页 |
| 4.3.1 DNA纳米三棱柱结构的设计 | 第65-66页 |
| 4.3.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）表征DNA纳米三棱柱的自组装 | 第66-67页 |
| 4.3.3 荧光共振能量转移（ FRET）研究表征DNA纳米三棱柱的自组装 | 第67-70页 |
| 4.3.4 DNA纳米三棱柱的热稳定性 | 第70-71页 |
| 4.3.5 DNA纳米三棱柱在人血清中的稳定性 | 第71-72页 |
| 4.4 小结 | 第72-74页 |
| 第5章 结构可重构的DNA纳米三棱柱作为通用型计算模块用于分子逻辑电路的构建 | 第74-92页 |
| 5.1 前言 | 第74-75页 |
| 5.2 实验部分 | 第75-78页 |
| 5.2.1 试剂及仪器设备 | 第75-77页 |
| 5.2.2 DNA纳米三棱柱的组装 | 第77页 |
| 5.2.3 构建逻辑门的一般方法 | 第77-78页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第78-90页 |
| 5.3.1 DNA纳米三棱柱结构的重构 | 第78-80页 |
| 5.3.2 构建基本的二进制分子逻辑门 | 第80-85页 |
| 5.3.3 构建多输入的二进制组合逻辑门 | 第85-86页 |
| 5.3.4 建立分子计算体系用于区分自然数中的奇数和偶数 | 第86-87页 |
| 5.3.5 构建三进制分子逻辑门 | 第87-90页 |
| 5.4 小结 | 第90-92页 |
| 第6章 基于DNA纳米三脚架调控荧光小分子与氧化石墨烯的相互作用构建majority逻辑门 | 第92-107页 |
| 6.1 前言 | 第92-94页 |
| 6.2 实验部分 | 第94-96页 |
| 6.2.1 试剂和仪器 | 第94-95页 |
| 6.2.2 DNA纳米三脚架（DNA nanotripod）的组装 | 第95页 |
| 6.2.3 氧化石墨烯（ GO）的使用量的优化 | 第95页 |
| 6.2.4 majority 逻辑门的运行 | 第95页 |
| 6.2.5 其他各简单逻辑门、组合逻辑门以及逻辑运算体系的运行 | 第95页 |
| 6.2.6 Hela 细胞裂解液中 majority 逻辑门的运行 | 第95-96页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第96-105页 |
| 6.3.1 DNA纳米三脚架（DNA nanotripod）的设计和组装 | 第96-98页 |
| 6.3.2 氧化石墨烯（ GO）使用量的优化 | 第98-99页 |
| 6.3.3 majority逻辑门的运行 | 第99-101页 |
| 6.3.4 二进制基本逻辑门及组合逻辑门的运行 | 第101-104页 |
| 6.3.5 建立分子计算体系用于10以内自然数中合数的筛选 | 第104-105页 |
| 6.3.6 在复杂生物基质中运行分子逻辑门 | 第105页 |
| 6.4 小结 | 第105-107页 |
| 结论 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-132页 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第132-133页 |
| 致谢 | 第133页 |
