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电化学生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转化为电信号的装置。蛋白质、DNA和microRNA(miRNA)都是人体内不可或缺的组成部分,在人体正常运转过程中发挥重要的作用,与人类健康息息相关。因此,用电化学生物传感器快速、灵敏的检测这些生物分子有很大的研究价值。寡聚核苷酸通过碱基互补配对原则可以对核酸链进行一系列的复制、连接等过程,这个原则也为基于寡聚核苷酸构建多种生物传感器提供了可能。且该类传感器具有良好的选择性和稳定性。将纳米材料应用到该类传感器中还可以增大传感器的比表面积和导电性,起到信号放大的作用。此外,引入生物放大技术可进一步增大电信号,显著提高检测灵敏度。基于此,本文开展了以下几项工作:(1)用简单的回流法制备硫、氮共掺杂的还原氧化石墨稀作电极基底材料。用四面体DNA探针、目标物竞争系统和杂交链式反应信号放大策略构建凝血酶传感器。最后,cDNA引发的杂交链式反应能固定上大量的辣根过氧化物酶,检测系统用过氧化氢和苯酚催化辣根过氧化物酶从而产生电信号。该凝血酶传感器在0.1 pmol L-1-10nmolL-1之间呈现良好的线性关系,检出限为11.6 fmol L-1(S/N=3)。(2)制备硒掺杂的多壁碳纳米管和石墨烯的复合物作电极材料,血红素/富G四倍体螺旋结构作追踪剂,结合Y型DNA结构使目标物循环利用放大电信号,超灵敏的检测血小板生长因子-BB。构建的传感器在0.1 pmol L-1-10 nmol L-1之间呈现良好的线性关系,检出限低至12 fmol L-1(S/N=3),且具有良好的选择性和稳定性。(3)利用简单的水热法制备了珊瑚状二氧化锡-石墨烯复合物作电极基底。用两种酶对DNA片段进行复制-剪切-置换,DNA片段得以循环再用,用金纳米作信号探针载体,连接上大量的链霉亲和素标记的碱性磷酸酶(SA-ALP),在二茂铁甲醇、3-羧乙基磷酸盐和抗坏血酸磷酸盐的作用下产生电化学-化学-化学循环,放大电信号。该DNA传感器的线性范围是1 fmol L-1-10 pmol L-1,检出限为1.25×10-17mol L-1(S/N=3)。(4)基于碳球-二硫化钼纳米材料、金纳米粒子和催化发卡自组装目标物循环放大构建一个三明治型的电化学生物传感平台用于检测miRNA。碳球-二硫化钼具有大的比表面积、高稳定性和好的分散性,催化发卡自组装信号放大策略能使目标物循环产生大量的双链DNA。该miRNA传感器在1 × 10-16-1 × 10-10 mol L-1之间呈现良好的线性关系,检出限低至1.6×10-17mol L-1(S/N=3)。