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鉴于电化学生物传感器众多的优点,对研究肿瘤标记物的检测具有重要的应用价值,因此迅速地发展成为了一种新的传感器技术。肿瘤标记物的检测已受到众多科学研究人员的关注,通过检测肿瘤标记物的水平,对癌症的监测、判断预后、治疗等有重要的意义。因此,急需开发新的分析检测技术,实现几种常见肿瘤标记物的高灵敏检测,以提高癌症诊断的准确性。基于纳米医药技术的研究的启发,本课题结合了磁珠、银铂双金属纳米簇等纳米材料,设计研制了DNA电化学生物传感器,用于microRNA(miRNA)、血管内皮生长因子(VEGF)等肿瘤标记物的高灵敏、高特异性检测。第一章,本章设计了一种p19蛋白辅助磁珠特异富集(PFMBs)和DNA长距自组装信号放大技术的电化学生物传感器,用于mi RNA-21的高灵敏、高特异性检测。设计一条RNA与DNA相连接的寡核苷酸序列作为连接探针(Janus probe,JP)。连接探针的一段RNA寡核苷酸序列作为捕获探针(Capture probe,CP),与目标miRNA-21互补;另一段DNA寡核苷酸序列作为检测探针(Detection probe,DP),启动级联式连续杂交,用于DNA长距自组装。以本课题组合成的5,7-二硝基-2-磺酸基吖啶酮(DSA)为电化学杂交指示剂,该指示剂可嵌入到DNA双螺旋结构中,产生较强的电化学信号。通过检测mi RNA-21加入前后电化学电流值,实现高灵敏度检测miRNA。本章利用PFMBs的识别特性和DSA为非标记型杂交指示剂构建新型电化学传感器,用于miRNA的检测。在最佳条件下,该传感器的检测范围为20 amol/L~100 amol/L,检测限达6 amol/L,而且能较好地识别碱基错配序列,甚至是单碱基错配序列,有望用于实际样本中miRNA的检测。第二章,本章以DNA为模板,通过一步法合成了一种银铂双金属纳米簇(DNA-Ag/Pt NCs),这种双金属纳米簇粒径为2~4 nm左右,并表现出较强的过氧化物模拟酶活性,能催化H2O2氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)使溶液变蓝色。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDX)、紫外可见光(UV)等方法,对模拟酶的结构以及酶促反应动力学参数进行了研究。结果表明,DNA-Ag/Pt NCs具有较强的过氧化物模拟酶活性。另外,这种方法合成DNA-Ag/Pt NCs具有合成简单、成本低、稳定性好、易标记等优势,有望作为一种新型的模拟酶,应用在比色法分析以及生物传感器等领域。第三章,基于第二章所合成的银铂双金属纳米簇(DNA-Ag/Pt NCs)的过氧化物模拟酶活性,结合血管内皮生长因子(VEGF)的核酸适配体,设计研制了DNA电化学生物传感器,用于高灵敏度和高特异性检测VEGF。为了将其催化性能应用于电化学传感器,作了如下设计:将VEGF的适配体碱基序列拆分为两段,一段与DNA模板T序列相连(TP),用来合成银铂双金属纳米簇(TP-Ag/Pt NCs);另一段经3’端氨基标记后(AP)通过酰胺键连接于玻碳电极上。当目标物VEGF存在时,因TP和AP序列均能与VEGF特异性结合,形成夹心复合物,两个序列通过VEGF连接起来,从而完成电极的组装。将此电极插入含有TMB和H2O2的溶液中扫描I-t曲线,利用计时电流法进行高特异性检测VEGF。实验结果表明,该传感器的线性范围为6.0 pmol/L~20 pmol/L,检测限达到4.6pmol/L,而且能较好地识别VEGF。将其用于乳腺癌病人血清中VEGF的检测,实验结果与酶联免疫标记法(ELSA)相符,说明该传感器有望用于临床癌症病人实际样本的检测。