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多吡啶钌(Ⅱ)和钴(Ⅲ)配合物因具有良好的氧化还原活性和光化学性能，被作为媒介体应用于DNA及其碱基或蛋白质的催化氧化研究及其光电传感分析。本仑文选取了[Ru(bpy)3]2+(bpy=2，2'-联吡啶)、[Ru(bpy)2(tatp)]2+(tatp=1，4，8，9-四氮三联苯)和[Co(phen)3]3+(phen=1，10-邻二氮杂菲)作为研究对象，通过电化学法、X-射线光电子能谱、稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱、扫描电子显微镜和荧光显微镜等方法研究了多吡啶钌(Ⅱ)、钴(Ⅲ)配合物与牛血清白蛋白(BSA)及6-取代嘌呤作用的光电性能，并得到如下实验结果: 1.应用电化学法、X-射线光电子能谱(XPS)和荧光光谱法研究了在铟锡氧化物(ITO)电极上三羟甲基氨基甲烷(Tris)促进[Ru(bpy)3]2+对次黄嘌呤(Hx)的电催化氧化作用。结果表明，Tris的加入明显地增强了[Ru(bpy)3]2+对Hx的电催化氧化，扫描速度、溶液pH值和Hx浓度对Hx电催化氧化均有明显的影响，Hx电催化氧化产物能与Tris发生后续的化学反应，[Ru(bpy)3]2+对Hx的催化氧化是基于后续化学反应增强均相电催化反应(EC'C)的机理。在10 mmol.L-1 Tris/50 mmol·L-1NaCl(pH7.2)缓冲溶液中，Hx的电催化氧化电流在0.10μmol·L-1～0.15 mmol.L-1区间随Hx浓度线性地增大，相关系数为0.991，检测限为0.12μmol·L-1（S/N=3）。该研究有助于更好地理解氧化还原媒介体对嘌呤类衍生物的电催化氧化机理，为生物传感器的构建提供新思路。 2.应用密度泛函理论(DFT)计算和电化学方法，研究了[Co(phen)3]3+和金纳米粒子/多壁碳纳米管(GNPs/MWCNTs)对6-巯基嘌呤(6-MP)和次黄嘌呤的伏安响应。研究表明，6-MP的嘧啶环基团显示了合适的电荷密度分配，能与[Co(phen)3]3+的phen配体π-π轭结合，导致在MWCNTs电极上出现一对明显的特征氧化还原峰，GNPs在MWCNTs电极上的修饰则使得特征氧化还原峰消失。Hx的6位取代羟基提供了与phen配体间p-π共轭结合的微环境，不同于6-MP，在MWCNTs电极上呈现的特征氧化还原峰消失。通过[Co(phen)3]3+/MWCNTs电极对溶液中6-MP的识别和所呈现的两对氧化还原峰，成功获得了MWCNTs电极[Co(phen)3]3+与6-MP间的键合常数（8.4×103 L mol-1）。利用[Co(phen)3]3+和GNPs/MWCNTs对6-MP和Hx所呈现出的有趣伏安响应，阐明了6-取代基团对嘌呤类似物结构和性能的影响。 3.首次应用稳态和时间分辨荧光光谱法研究了[Co(phen)3]3+调控的[Ru(bpy)2(tatp)]2+-BSA-SWCNTs(SWCNTs=单壁碳纳米管)复合膜的光致发光行为。BSA键合[Ru(bpy)2(tatp)]2+的荧光可被[Co(phen)3]3+调控，[Ru(bpy)2(tatp)]2+-BSA二元组分的荧光随BSA浓度的增大而增强，二者的键合常数为1.9×102 Lmol-1;相反，[Ru(bpy)2(tatp)]2+-BSA-[Co(phen)3]3+三元组分的荧光随BSA浓度的增大而减弱，猝灭常数为2.4×103 L mol-1。此外，BSA能与SWCNTs结合构建BSA-SWCNTs生物纳米复合材料，并介导由动态发光猝灭过程控制的[Ru(bpy)2(tatp)]2+与[Co(phen)3]3+间的光诱导电子转移(PET)。基于以上的PET反应，将[Ru(bpy)2(tatp)]2+组装到BSA-SWCNTs表面形成光阳极和阴极，构建的光激电池显示出可检测的光伏效应。本研究为纳米光电子器件的制备和评价提供有力的依据。 4.应用循环伏安法、微分脉冲伏安法、荧光光谱法和扫描电镜等方法研究了[Co(phen)3]3+促进[Ru(bpy)2(tatp)]2+在ITO电极上对BSA的电催化氧化。研究结果表明，基于静电作用和嵌入作用，[Ru(bpy)2(tatp)]2+、BSA、[Co(phen)3]3+和SWCNTs间能结合形成复合物;BSA-SWCNTs的加入有利于[Ru(bpy)2(tatp)]2+在ITO上的电化学组装，[Co(phen)3]3+的加入则促进了组装到ITO电极上的[Ru(bpy)2(tatp)]2+对BSA的电催化氧化，在连续微分脉冲伏安图上呈现一个类似于色氨酸电催化氧化的特征氧化峰。通过改变离子强度、Ru(Ⅱ)或Co(Ⅲ)配合物配体结构和BSA浓度研究发现，增强BSA与双键合剂间作用的因素有利于Co(Ⅲ)配合物诱导Ru(Ⅱ)配合物对BSA的电催化氧化。此外，BSA的电催化氧化响应在0.3～1.5μmol L-1 BSA浓度区呈线性增加变化，Co(Ⅲ)配合物的伏安响应则呈线性减小变化。该研究不仅有助于理解双键合剂对蛋白质的电催化氧化作用，而且为蛋白质电化学传感器的构建提供强有力的依据。