急性肾损伤（Acute kidney injury,AKI）是一种涉及多学科的临床常见危重病。对AKI及时地鉴别诊断,使临床治疗早期介入,可极大地提高患者生存率,减轻患者的经济负担。目前AKI的标准诊断工具是监测尿量（Urine volume,UV）和血清肌酐（Serum creatinine,s Cr）,但是其诊断特异性低、敏感性差,并且容易受到肌肉质量、年龄、性别和饮食等因素的影响。近期有证据表明,在发生AKI时,一些生物标志物如尿肾损伤分子-1（Kidney injury molecular-1,KIM-1）蛋白和细胞色素c氧化酶亚基III（Cytochrome c oxidase subunit III,COX III）DNA会从肾脏表达于尿液中,可作为新一代的生物标志物无创地反映肾脏损伤及恢复过程。但由于现有的检测技术存在操作繁琐、成本高、灵敏度低等缺点,导致其在临床没有得到很好的应用。为解决AKI相关生物标志物检测方法所面临的实际问题,本论文交叉整合生物分析化学、分子生物学和纳米材料科学等多学科研究成果,基于电化学和电化学发光（Electrochemiluminescence,ECL）平台,构建了两种简单、灵敏、特异的生物传感分析方法。本研究内容包括以下两个部分:1基于四元金属/非金属介孔纳米复合材料的无酶电化学免疫传感器用于超灵敏检测KIM-1蛋白本部分报道了一种基于四元金属/非金属Pd Pt BP介孔纳米颗粒（Mesoporous nanoparticles,MNPs）/迈科烯（MXenes）纳米复合物和Cu Cl2纳米线（Nanowires,NWs）的新型无酶电化学免疫传感器,用于AKI相关标志物KIM-1蛋白的检测。成功合成具有优异类过氧化物酶催化活性的四元金属/非金属Pd Pt BP MNPs纳米酶,并利用具有较大比表面积的MXenes作为载体,构建Pd Pt BP MNPs/MXene纳米复合材料作为新型信号放大标签。同时,将高导电的Cu Cl2 NWs与具有良好生物相容性的金纳米粒子（Gold nanoparticles,Au NPs）结合,将其作为基底修饰玻碳电极（Glassy carbon electrode,GCE）。得益于Pd Pt BP MNPs/MXene和Cu Cl2 NWs优异的电化学性能,所制备的三明治型电化学免疫传感器表现出对KIM-1蛋白优异的分析性能。在最优实验条件下,该电化学免疫传感器在0.5-100 ng/m L范围内具有良好的线性响应,检出限为83 pg/m L。构建的免疫传感方法可以成功地应用于尿KIM-1的特异检测。该无酶电化学免疫传感策略在临床诊断领域具有潜在的应用前景。2基于CRISPR/Cas12a和介孔纳米酶的自电化学发光生物传感器用于COX III基因的高灵敏检测本部分报道了一种基于CRISPR/Cas12a和Pd Cu BP@鲁米诺（Luminol）介孔纳米发光基团（Nanoemitters,NEs）的新型自ECL生物传感器,用于高灵敏检测COX III基因。该工作首先合成了一种新型的Pd Cu BP@luminol NEs,发现其对溶解氧具有出良好的类氧化酶催化活性,并在中性的缓冲体系中具有优秀的自ECL信号。同时,利用CRISPR/Cas12a系统作为触发器,特异识别COX III基因,激活其反式裂解活性,从而固相切割多巴胺标记的发夹DNA（hairpin DNA,hp DNA）。结果显示,在没有外源性共反应物的情况下,所制备的ECL生物传感器在COX III基因检测中表现出优异的分析性能。利用Pd Cu BP@luminol NEs的高效自ECL信号和CRISPR/Cas12a介导的界面切割能力,所研制的ECL生物传感器对COX III具有较高的灵敏度,检出限为0.18 p M。该ECL生物传感方法在实际样本检测中也展示了良好的检测性能。综上,本研究在开发介孔纳米酶的基础上,进一步分析不同类型介孔纳米材料的类酶活性,构筑了新型的信号报告标签。同时,结合生物分析化学和分子诊断学的最新研究成果,在电化学和ECL传感平台有机整合靶分子识别、信号转换和信号输出系统,探索多步反应协同合作机制,建立了两种简便、灵敏、特异的通用型生物传感新方法。为分子诊断学、分子生物学及新型纳米材料的生物传感应用提供新的思路和实验依据,为急性肾损伤的早期诊断和治疗提供有力的技术支撑。