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光电化学（PEC）生物分析是光活性物质通过光激发引起的载流子迁移从而产生光电流的一种分析技术,输入（光）和输出（电）的分离和不同的能量形式使这种方法具有更低的背景信号及更高的灵敏度。到目前为止,这一领域已经开发了许多材料和信号策略,所开发的生物传感器从宏观的体外检测到纳米级的体内检测已得到广泛应用。有机电化学晶体管（OECT）涉及电化学聚合物的电化学掺杂和脱掺杂过程,是另一种快速发展的检测技术,由于其微型化结构、独特的信号放大以及良好的生物兼容性等优势,已广泛应用于生物检测。典型的OECT由薄层有机半导体组成,例如导电聚合物聚（3,4-乙二氧基噻吩基）:聚苯磺酸盐（PEDOT:PSS）,其涂覆于晶体管漏极（D）和源极（S）之间的沟道上,浸泡于电解质溶液（E）中。大体来说,晶体管栅电极界面上任意微小的电位变化都会引起沟道电流相对较大的台阶变化,这一特点使得OECT在生物事件发生转换时具有很高的灵敏度。针对临床相关的分析检测物,到目前为止,OECT生物传感器已被应用于呼吸、汗液、唾液、尿液、血液等多种目标物检测。结合PEC背景信号低和OECT独特的放大作用,本论文将PEC体系的工作电极替代OECT体系的栅电极,构建了一种基于OPECT的新型生物传感技术。通过结合DNA、免疫反应等生物事件,实现对生物分子的高灵敏、高特异性检测。本文从光敏栅电极对OPECT的沟道调控作用出发,基于各类半导体纳米材料建立了一系列OPECT生物传感新方法,主要内容如下:（1）DNA传感分析本工作提出了一种基于电荷的有效栅电压的协调调节用于检测ATP的OPECT生物传感器。以光敏硫化镉量子点（Cd S QDs）栅电极为基底,在电极上修饰具有三磷酸腺苷（ATP）刺激响应释放特性的DNA超结构,高负电荷的DNA分子通过顺序杂交自组装,然后通过ATP识别进行拆分,在此过程中,界面性质的改变会导致有效栅电压的相应改变,从而协调光诱导的光电压、DNA的负电荷效应和溶液物种的界面动力学。所构建的传感器用于ATP的高灵敏检测,检测限为0.1 pg m L-1。本工作所提出的基于DNA的OPECT传感器将带电分子的事件转换成放大的电信号,为未来开发光-生物物质相互作用的OPECT传感器开发提供新思路。（2）免疫传感分析结合光电异质结材料,本工作提出了一种基于免疫事件的OPECT生物传感器,用于C反应蛋白（CRP）的高灵敏检测。其传感原理主要是基于Type-Ⅱ异质结转变为等离子体相互作用导致光电转换效率降低,从而降低了光敏栅阳极的电流响应。从本质上讲,这种集成的生物传感器的功能依赖于栅极的光诱导光电压(Vphoto)和相应的聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）的去掺杂。具体地说,与暗状态相比,光照的产生会引起沟道电流的变化,暗状态下没有Vphoto,PEDOT:PSS保持氧化态,使聚合物薄膜具有较高的导电性;然而在光照下,Vphoto会触发电解液中的阳离子迁移到PEDOT:PSS薄膜中,使PEDOT:PSS氧化态降低,从而降低聚合物薄膜的导电性。在此背景下,从Au NCs/Ti O2/CFM到Au NPs/Ti O2/CFM生长过程中的不同过渡态会产生不同的有效栅电压,从而产生不同的掺杂状态。通过对代表性分析物CRP进行夹心免疫识别并关联碱性磷酸酶的检测,该模型系统在零栅压下表现出目标物主导的调制能力和良好的分析性能。所构建的基于Type-Ⅱ异质结转变为等离子体相互作用的具有高选择性、灵敏度的OPECT免疫传感器对CRP的检测极限为0.001 ng m L-1。我们相信,OPECT新型传感技术具有可持续的科学研究价值,可拓展到细胞、芯片、食品等诸多领域进行研究。