电化学传感检测技术是一种根据待测物的电化学性质并将待测物的化学量转变为电学量进行传感检测的方法,具有简单、快速、成本低廉、灵敏度高等特点,在药物分析、环境监测、DNA分析、农药残留以及食品安全评价等领域引起广泛关注。近年来,由于传统分析方法在生物样本检测中具有需复杂前处理和灵敏度较低等缺陷,对于生物样本中的药物残留和癌症标志物的痕量检测新方法研究引起极大的研究兴趣。随着纳米技术和生物技术的不断发展,基于纳米材料和适配体(Aptamer)的电化学生物传感器成为强有力的候选者,对于药物残留的临床监测和癌症早期诊断具有重要的临床意义。本论文中,我们将药物分析、纳米技术、电化学检测技术及生物技术有机结合起来,从纳米材料的制备、电化学传感平台构建及其在药物和癌症标志物的痕量检测等方面展开研究。主要包括以下几方面的内容:1.利用聚乙烯亚胺(PEI)作为还原剂和功能化试剂还原和包裹剥离的单层氧化石墨烯(EGO)以维持石墨烯的单层状态,开发了一种简便的一步法合成聚乙烯亚胺功能化石墨烯(PEI-G)的方法。基于PEI-G的良好的导电性和专为卡那霉素设计的适配体的高选择性,以PEI-G为电极底物来增强电化学信号并以适配体作为生物识别单元来提高选择性,制备了一种用于血清中痕量卡那霉素的高灵敏和高选择性检测的新型电化学阻抗适配体传感器。在特异性捕获样品中卡那霉素后,所构建的适配体传感器在10 fM-100 pM范围内对卡那霉素表现出良好的线性响应,其检出限为5.2 fM(S/N=3)。此外,该适配体阻抗传感器还表现出良好的重现性、稳定性和特异性,可望用于实际血清样品中痕量卡那霉素的分析。2.采用一步合成法制备了聚乙烯亚胺功能化的石墨烯(PEI-G),并通过静电相互作用制备了金纳米粒子(AuNPs)功能化的石墨烯复合物(AuNPs/PEI-G)。将AuNPs/PEI-G复合物用作电极基底材料,基于AuNPs与DNA捕获探针上的SH基团之间形成的强烈的S-Au键可将DNA捕获探针固定到电极表面。通过DNA捕获探针对microRNA-155的特异性识别作用可特异性的捕获待测样品中的microRNA-155分子。利用生物分子对电极表面电子传递的阻碍作用,从而实现对microRNA-155分子的电化学阻抗传感器的构建。在最优条件下,该传感器的阻抗值与microRNA-155的浓度的对数值在1-1000 nM浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.51 nM(S/N=3),可望实现实际血清样品中的microRNA-155的灵敏快速检测。