电化学生物传感器是利用生物或生物物质(DNA,组织,微生物,抗体,抗原,酶等)作为识别元件,以电极为转换元件,将生化反应转变成可定量电化学信号,从而实现生化物质检测和监控的装置。是生物传感器一个重要的分支,既具有电化学的优势,又传承了传感器技术的优良特性。由于具有快速、高灵敏、宽的检测范围、操作简单方便、仪器便宜容易实现小型化等优点,电化学生物传感器已成为了生物传感器研究的热点,并广泛应用于临床诊断、食品安全、药物分析、微生物和环境检测等领域。随着纳米科学和技术的发展,大量纳米材料被应用于电化学生物传感器。利用纳米材料优良的结构、催化和电化学特性,将不同组成(金属、金属氧化物、碳材料等)和形貌(纳米颗粒、纳米线、纳米管和纳米微球等)的纳米材料引入传感器界面的构建,能够显著提高电化学生物传感器的分析性能。因此,寻找不同的纳米材料,构建理想的传感界面,获得性能优良的可以应用的电化学生物传感器是传感领域的热点和研究者的主要目标之一。本文以具有良好电化学活性的银纳米粒子(AgNPs)为信号分子,将纳米材料和生物反应用于信号放大,构建了几种生物传感器,将其应用于DNA、凝血酶和大肠杆菌的检测,并表现了良好的分析性能,其具体结果如下：1.基于生物素-链酶亲和素(B-SA)相互作用在电极表面原位生成的AgNPs聚集体构建了DNA传感器,通过Ag/AgCl高灵敏分析方法实现苏云金芽孢杆菌(Bt)转基因序列的定量检测,其检测限可达10 fM,与以单个AgNPs为信号分子的传感器相比,其灵敏度提高了三个数量级。另外,该传感器具有很好的选择性。这个初步工作将促进转基因序列电化学生物传感器更进一步的研究,同时对拓宽电化学生物传感器的应用领域也具有积极的影响。2.以柠檬酸钠和NaBH4共同还原的方法制备了单分散好、粒径均一的高质量的AgNPs,并将其应用于电化学生物传感器。基于杂交链反应(HCR)和B-SA双重放大,构建了高灵敏通用型DNA电化学传感器,用以检测fM水平的特定DNA序列。此传感器不仅灵敏还具有很好的选择性,具有区分单碱基错配DNA和完全互补DNA的能力。该传感器被成功应用于Bt转基因序列检测,值得一提的是,只需要将激发发卡DNA中间一段改成待测DNA的互补序列,就能将用于任意DNA序列的检测。这对于拓宽基于HCR反应的DNA传感器应用范围是非常有意义的。3.基于适配体和银增强技术,构建了凝血酶电化学传感器,可以实现目标物的快速灵敏检测。通过银增强技术,信号分子AgNPs急剧增加,当采用Ag/AgCl固态伏安法来检测电流响应时,信号大大增强,是不采用银增强技术的252倍(目标物浓度为5 ng/mL)。该传感器具有良好的分析性能,不仅灵敏,还具有良好的选择性稳定性和重现性。不足之处就是利用银增强技术会带来较强的背景电流,因此分析过程中需要将背景电流扣除4.将DNA诱导的Ag聚集和具有良好导电性的石墨烯-金复合物(P-GE-Au)用于信号放大,构建了凝血酶电化学传感器。通过双放大技术,传感器界面信号分子增多,信号大大增强。再加上适配体特有的选择性和Ag/AgCl固态伏安法固有的灵敏性,该传感器具备了良好的分析性能,不仅灵敏,还具有良好的选择性和重现性5.采用能增加电子转移速率的金纳米粒子(AuNPs)和负载大量AgNPs的氧化石墨烯-银复合物(P-GO-Ag)进行信号放大,建立了一种新的电化学免疫分析方法,并应用于大肠杆菌的灵敏检测。固态伏安法首次被用于细菌的检测。结合固态伏安法的灵敏性、免疫反应的特异性和纳米材料的信号放大作用,该免疫传感器显示了很好的分析性能。实际样品检测结果与平板计数法结果相吻合。以上结果说明建立的免疫分析法可用于水样中大肠杆菌检测。这个灵敏的分析方法有望应用到其它细菌检测,为电化学传感器设计开辟一条新路。