传感技术是信息产业的三大支柱之一,它可以监测特定事件并根据特定的定律借助换能器将其转换为可读信号,以满足信息收集和分析的需求。例如,人类通过眼睛观察外界颜色变化、感知光线强弱;通过皮肤感知外界的湿度、温度等;通过舌头感知食物的酸甜苦辣;通过耳朵聆听外界的声音。人类的各器官就是完美的传感器。生物传感器是由生物敏感元件（如抗原、抗体、酶、核酸、细胞等生物活性物质）和信号处理元件所组成,是在化学、物理学、力学、光学、生物学、医学等多个学科相互渗透的基础上成长起来的一门分析检测技术。为了满足人类社会发展的需求,已经开发了基于电化学、荧光、比色、化学发光、拉曼光谱等各种传感技术并广泛用于临床研究、环境监测、食品健康等诸多领域。随着科学技术的迅猛发展,发展高效且灵敏的定量方法是分析化学领域的研究热点。光电化学（PEC）传感是光电化学技术在分析领域的重要表现形式,是一门在电化学和光学的基础上发展起来的新兴技术,由于具有成本低、响应速度快、灵敏度高、背景信号低等优点,受到研究者们的广泛关注。然而到目前为止,光电化学传感这一技术仍处于起步阶段,因此大力发展新型光电化学传感策略,深入探讨其传感机理具有重要的研究意义。随着纳米技术和材料科学的发展,各种各样性能优异的光电活性材料和高效、简便的信号放大方法被不断引入,势必会使光电化学传感在分析领域大放异彩。本文通过高温煅烧和水热法合成功能化复合纳米材料,并将其用作光电化学基底材料构建基于不同信号放大模式的光电化学传感平台用于分析检测,同时探究了这些光电化学平台的传感机理及性能。主要研究内容如下:（1）基于g-C3N4/Zn In2S4功能化复合纳米材料和双酶级联催化原位沉淀的信号放大策略构建光电化学传感平台基于原位沉淀策略操作简便、灵敏度高等优点,本章构建了一个双酶级联催化原位沉淀的光电化学生物传感器用于选择性和灵敏性地检测葡萄糖。在该设计中,g-C3N4/Zn In2S4复合材料具有优异的光电化学性能被用作光电极基底材料。具有优良导电性和生物相容性的Au NPs被固定于光活性材料表面以固载酶。随后,辣根过氧化物酶（HRP）和葡萄糖氧化酶（GOx）被固定在修饰电极表面,当存在底物4-氯-1-萘酚（4-CN）和目标葡萄糖时,GOx催化葡萄糖氧化生成H2O2,然后HRP催化H2O2氧化4-CN产生不溶性和绝缘性的沉淀,沉淀在电极表面将阻碍电子供体与光电活性材料之间的电子转移,使得光电流信号显著降低。基于此信号放大过程,最终实现对葡萄糖的检测,检测范围为1-10000μM,检出限为0.28μM。此外,该双酶PEC生物传感器在葡萄糖检测中存在广阔的应用前景。（2）结合结晶紫敏化WO3@Sn S2异质结和G-wire增强策略构建光电化学传感平台用于尿嘧啶DNA糖基化酶（UDG）的检测通过染料敏化实现信号放大在光电化学超灵敏生物分析方面已取得重大突破。在这项工作中,结合基于Z型电子转移机制的光活性材料和G-wire纳米结构以及染料敏化增强策略,构建了一个新颖的PEC传感平台用于尿嘧啶DNA糖基化酶（UDG）的检测。新合成的直接Z型WO3@Sn S2分级纳米结构具有出色的PEC性能被用作PEC传感系统中的光电基底材料。由于Z型电子转移机制的形成,WO3@Sn S2复合纳米材料的可见光响应能力和光生载流子的分离效率显著提高。为了提高检测灵敏度,利用UDG剪切驱动酶辅助双循环信号放大策略输出大量c-myc片段用于目标定量。在K+和Mg2+的帮助下,c-myc片段在电极表面形成G-WIRE结构,敏化剂结晶紫耦合到G-四链体上放大PEC信号,由于结晶紫与Sn S2的能带匹配,在可见光照下,结晶紫捕获可见光产生激发态电子并注入Sn S2的导带,从而促进光生载流子的分离。该生物传感器对UDG的检测展现出宽的线性范围和低的检出限。此外,详细讨论了Z型电子转移机制和结晶紫敏化机理。该传感器的构建有望为信号放大和材料设计提供一些新的思考。