本论文先总结了电化学发光（ECL）的基本概念、原理、典型反应体系、常见的ECL生物传感器分类以及信号放大技术在ECL生物传感中的应用,介绍了 DNA分子逻辑体系的概念、大致分类、应用、急性心肌梗死的概况及其生物标志物等内容。然后围绕着ECL生物传感器研究中普遍关注的一些关键问题（如灵敏度、选择性、稳定性、重复性、普适性等）和DNA分子逻辑器件的运行能力的提高开展了以下研究:一、构筑基于信号放大技术的单信号输出ECL传感体系。具体包含以下两个工作:（一）以金簇（Au NCs）作为ECL发光体,以杂交链式反应（HCR）为信号放大策略构筑了一个灵敏的“signal-on”型ECL免疫传感器检测心肌肌钙蛋白Ⅰ（cTnⅠ）,检测限为1.01 fg/mL。该免疫传感器只需改变相应的抗体就可以很容易地扩展用于其他生物标志物的检测。（二）以CdSe/ZnS量子点作为发光材料,以H2O2和K2S2O8作为双共反应试剂,引入依赖于Mg2+的DNAzyme的双重酶切循环和催化发卡组装（CHA）组成级联放大体系,构建了一个灵敏可控的“signal-off”型传感平台。由于DNAzyme的识别序列具有可调控性,分别将目标DNA的互补序列、ATP的适配体序列以及富含胞嘧啶C的序列编码到DNAzyme的识别区域,可实现DNA、ATP和Ag+的灵敏检测,检测限分别为35 aM、3.71 fM 和 0.28pM。二、构筑基于信号放大技术的比率型ECL传感体系。具体包含以下几个工作:（一）引入ECL共振能量转移（ECL-RET）信号放大技术,分别以金纳米颗粒功能化的石墨相碳化氮（Au-g-C3N4）和Au NCs作为能量的供体和受体,构建了一种波长分辨的比率型免疫传感器检测cTnⅠ。Au-g-C3N4强而稳定的ECL信号和Au NCs的高量子产率使体系具有较高的灵敏度。Au-g-C3N4的ECL发射光谱和Au NCs的紫外吸收光谱具有良好的重叠度,并且在优化了的检测条件下Au NCs不产生ECL发射干扰,使该体系成为一个高效且无干扰的ECL-RET 比率型测量体系。（二）以DNA四面体（DTN）作为杂交反应平台,HCR作为信号放大方法,构筑了一个基于Ru（bpy）32+的ECL信号和亚甲基蓝（MB）的电化学（EC）信号的信号杂化型比率式生物传感器,准确且灵敏地检测了 miR-133a,检测限为12.17 aM。DTN可以减少核酸分子在电极表面非特异性吸附的特点,再结合靶标间接触发HCR的设计,使得传感器的构建过程无需额外的掩蔽步骤,这简化了生物传感器的组装。（三）引入双链特异性核酸酶辅助的目标物循环反应和两层CHA循环组成级联放大体系,将Ru（phen）32+的ECL信号和二茂铁（Fc）的EC信号均用作工作信号,再次构筑了一个信号杂化型比率式生物传感器,准确且灵敏地检测了 miR-499,检测限为28.75 aM。其中,Ru（phen）32+与Fc的电化学特征电位的良好分辨性,使该传感器可以避免潜在的信号干扰。三、构筑基于信号放大技术的DNA分子逻辑器件。具体包括以下几个工作:（一）引入了以二维石墨相碳化氮纳米片（GCNNs）/Ru（bpy）32+为能量供/受体对的ECL-RET策略和HCR放大技术,并根据GCNNs对单链DNA和双链DNA亲和力的显著差异构建了比率型生物传感器,准确检测了 miR-133a。此外,基于HCR触发过程的可调控性,以Hg2+和Ag+为输入信号,在T-Hg2+-T和C-Ag+-C配位键的帮助下构建了一系列逻辑门,并对逻辑门的灵敏度、抗干扰能力和实用性进行了考察。（二）以GCNNs/Ru（phen）32+作为能量供体/受体对构建了一个免标记、免固定的ECL-RET体系,并以此为基础构建了相反逻辑对（CLP）数据库。并且,通过合理设计,该免标记、免固定的ECL-RET体系不仅可以用于构建奇偶性生成/校验器检测数据传输过程中的错误信息,还可以用于构建奇偶检验器区分从0到9的自然数中的奇数和偶数。另外,基于这些CLPs,并得益于支点介导的链置换反应和HCR的可调控性,构建的波长分辨的ECL-RET体系还可以执行四输入,甚至六输入触发的级联逻辑电路,产生多达26（64）种输入组合。（三）引入外切酶Ⅲ（Exo Ⅲ）的酶切循环反应和HCR,通过不同的DNA杂交反应调控电活性染料Fc和MB对铟锡氧化物电极的扩散效率,构筑了免固定的双信号输出的电化学多功能逻辑体系。