微型化分析装置具有样品和试剂用量少、便携性好、自动化程度高等诸多优势,是近年来分析化学的一个重要的发展方向。电化学检测技术因具有设备易于微型化、灵敏度不受微型化影响、成本和功耗低、适合非透明样品等突出优点,特别适合于构建微型化分析装置。微流控装置被证明特别适合于来源有限的微量样品分析,但其通常涉及复杂的加工技术以及配套的外部设备,使其成本增加、操作要求高,在更多的日常分析中,使用微流控装置的优势不明显。因此,开发一种制造简单、低成本、易操作、适用于日常分析的微型化电化学装置具有重要意义。生物传感器具有高特异性、灵敏准确、可操作性强等优点,因此其在科学研究和生活应用中越来越受到重视。将微型化分析装置提供的小样品量、便携性和自动化等优势与生物传感器的高特异性和灵敏度等优势相结合,将会显示出巨大的应用潜力。本文基于一种液滴电化学检测模式与DNA分子识别-构象改变的生物传感策略,设计了一种液滴电化学生物传感器,用于蛋白质和DNA的检测。该微型化装置以每一个悬空的液滴为独立的检测单元,样品用量仅为20 且无需实体的电化学池,避免了清洗电化学池造成的浪费和污染,通过操控液滴可以实现自动化进样,提高检测效率。而DNA分子识别-构象改变的生物传感策略具有无需外加试剂、可重复使用等特点,这在实际的生物传感应用中是非常理想的属性。将这种简单有效的传感策略与液滴电化学检测模式相结合可以实现对少量生物样品的自动化快速检测。本文的主要内容包括以下几个方面:第一章为综述,阐述了微型化分析装置的特点、意义及分类,然后介绍了微型化分析装置中的检测技术,并对微型化分析装置在生物传感方面应用进行了介绍。最后陈述了本论文的研究背景、研究内容。第二章分别构建了用于凝血酶和肿瘤坏死因子-α检测的液滴电化学适配体传感器,并对其性能进行了研究。结果显示液滴电化学适配体传感器的分析性能与使用传统电化学池相比无明显差异,表明了液滴电化学适配体传感器在蛋白质检测方面的可行性。然后对巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子-α进行了检测,表明其可用于实际样品的检测。第三章分别构建了电流减弱的signal off型与电流增强的signal on型两种模式的液滴电化学DNA传感器,对两种模式的传感器性能进行了测试,结果显示两种模式均具有良好的响应速度、灵敏度、动态范围、特异性、可重用性等性能,表明了液滴电化学DNA传感器的可行性,并有望在其上开发更为有效的传感模式。第四章为总结及展望,对本论文的主要内容进行了简要总结,指出了本研究工作的优势和不足,并对以后的研究工作做出了展望。