DNA纳米结构具有高度的可编程性、空间可寻址性以及良好的生物相容性等特点,使其在生物传感领域得到了极大的发展。目前已经有多种基于不同机制的DNA纳米生物传感器,例如电化学DNA纳米传感器,光学DNA纳米传感器等。同时,DNA纳米结构具有出色的细胞透过性和抗降解等优点,使其在复杂的细胞环境中仍然能够实现对目标检测。癌症相关生物标志物的检测已经成为生物医学研究和癌症临床诊断的必要手段。在正常细胞中,癌症相关生物标志物含量极低,而在癌症细胞中,癌症相关生物标志物会大量表达。目前临床上为了实现对癌症的准确诊断,需要对多种癌症相关生物标志物进行同时检测。传统癌症相关生物标志物的检测方法主要有PCR、血清检查以及基因测序等,然而这些方法有操作复杂、费时等缺点,降低了检测效率和时效性。为了解决上述问题,本论文中设计了一种基于DNA四面体的生物传感器,实现了对多种癌症相关生物标志物（miRNA-21,pi RNA-36026）的快速高灵敏检测。本论文的内容主要有以下两个方面:（1）DNA四面体传感器的设计、合成与表征。DNA四面体传感器由DNA四面体、miRNA-21荧光探针和pi RNA-36026荧光探针组成。当体系中存在靶标时,荧光探针与靶标发生链置换反应,荧光基团被激活。我们对DNA四面体传感器的组装、合成效率以及稳定性等进行了表征。（2）DNA四面体传感器对miRNA-21和pi RNA-36026的检测。在本部分工作中,我们分别在体外和体内对miRNA-21和pi RNA-36026实现了同时检测。首先在体外验证了DNA四面体传感器对miRNA-21和pi RNA-36026的同时检测的可行性,进一步对DNA四面体传感器的检测性能进行了探索,得到DNA四面体传感器对miRNA-21和pi RNA-36026的检测灵敏度均在10 n M左右。最后利用DNA纳米传感器成功实现了在人乳腺癌细胞（MCF-7）中对miRNA-21和pi RNA-36026的同时检测。综上所述,本论文开发了一种对多种癌症相关生物标志物实现快速高效的检测方法,同时展现了DNA纳米传感器的优秀性能和发展潜力。