脱氧核糖核酸（DNA）是生物体中编码生物信息的普遍遗传物质,确定和量化特定的DNA序列尤其是对癌症的诊断越来越重要。然而,癌症的早期没有明显症状,要到中晚期才能诊断。因此,癌症的早期发现、早期诊断、早期治疗对于提高癌症治愈率、降低死亡率具有重要意义。癌症是由人类细胞中的DNA突变引起的,进而会影响蛋白质或酶的结构和功能,导致疾病的发生。所以,为了有效治疗,可以从基因水平上对相关癌症进行早期诊断乃至超前预测。目前有很多检测DNA的方法,包括荧光,电化学发光,酶促,表面等离子体共振,比色法等。其中,电化学传感器以其快速、简单、低成本和便携式装置的优势得到广泛关注,在核酸检测方面具有重要的意义和巨大的应用前景。本课题由两部分组成:（1）利用Zr（IV）的还原性,将其作为传感器的信号分子,对DNA进行简单、快速的分析检测;（2）通过信号放大策略来提高传感器的灵敏度。1.基于Zr（IV）新型信号分子对DNA的灵敏检测在本实验中,构建了一个以Zr（IV）为信号分子,PNA为捕获探针,简单、快速检测DNA的电化学传感器。首先将PNA探针固定在电极表面,以捕获目标DNA（t DNA）。当t DNA存在时,Zr（IV）信号分子通过配位作用直接标记在DNA上,然后用差分脉冲伏安法（DPV）对DNA上标记的Zr（IV）进行检测。而PNA上没有磷酸基团,这样可以避免背景信号的产生。在最佳条件下,该策略在0.01n M-100 n M t DNA之间具有良好的线性响应,检测限为0.81 p M（R~2=0.998）。此外,该生物传感器有很好的重复性、稳定性,同时还成功地应用于血清样品中的DNA检测,并取得了满意的结果,在临床分析中显示出巨大的潜力。2.基于TEMPO为催化剂,Fc为信号分子的可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）的DNA电化学检测在该研究中,首先通过金硫键将HS-PNA自组装在金电极表面,用于特异性识别t DNA。杂交以后,利用磷酸、羧酸与Zr4+的配位作用,形成PNA-DNA-Zr4+-CPAD（苯基硫代甲酰硫基戊酸）体系。随后,以2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物（TEMPO）为催化剂,甲基丙烯酸二茂铁基甲酯（Fc MMA）为单体,乙酰丙酮（ACAC）为引发剂进行RAFT反应,并通过方波伏安法（SWV）来测量Fc MMA的氧化电流信号,进而分析检测DNA,以达到更高灵敏度的检测,在实际应用中发挥一定的作用。