生物传感器由于具有灵敏度高、选择性好、样品消耗量低,且能够方便用于复杂环境体系中相关分析物的低成本、快速、准确检测等优点,因而近年来在分析化学领域得到人们广泛研究和应用。同时,由于临床诊断等领域对痕量生物分子检测要求的提高,使得越来越多的科研工作者正致力于开展各种生物传感新方法的构建及其分析灵敏度提高方面的研究。随着纳米科技的快速发展和各种生物技术的不断出现,以及不同学科之间的相互融合,纳米、酶等多种信号放大策略逐渐被广泛运用于生物分析及生物传感领域,从而实现其分析灵敏度的有效提高。为此,本论文基于纳米信号放大及生物放大等多种信号放大技术,在生物传感新方法研究方面开展了以下三个方面的具体工作:1.基于酶催化聚多巴胺沉积及普鲁士蓝电信号抑制的高灵敏蛋白质免疫传感本工作利用壳聚糖的独特性质,方便可控地合成了一种壳聚糖-普鲁士蓝（CS-PB）纳米复合物,然后结合脲酶催化尿素水解来诱导聚多巴胺沉积及其对PB电化学信号的抑制作用,成功发展了一种高灵敏电化学免疫传感新方法。CS-PB纳米复合物的电极修饰可为在其表面连续组装金纳米粒子和捕获抗体,从而实现该免疫传感器的制备提供一个理想的平台。当将基于硅纳米球上共价固定信号抗体和高含量脲酶制备的纳米探针用于夹心免疫反应时,电极表面定量捕获的纳米探针可以引起其电化学阻抗的明显增加。更重要的是,由于脲酶的酶催化反应可以产生大量的OH^-释放,从而可引起对PB的结构破坏并触发聚多巴胺在免疫传感器表面的沉积,进而导致PB电化学信号的急剧降低。基于此放大信号抑制作用,本工作成功构建了一种可用于电化学免疫分析的高灵敏信号转导策略。将肿瘤标志物CEA作为模型蛋白质分析物,该方法可在六个数量级线性范围内实现对其高灵敏检测,检测限为0.042 pg/mL（S/N=3）。2.基于杂交链反应催化发夹自组装作用的高灵敏蛋白质比色生物传感杂交链反应作为一种基于DNA链取代反应的等温信号放大技术,具有操作简单、不需要酶催化作用,且信号放大效率高等优点,因而近年来受到了人们广泛青睐。基于发夹DNA自组装作用来实现杂交链反应,本工作成功发展了一种高灵敏蛋白质均相生物传感新方法。实验设计了4个未标记的发夹探针H₁、H₂、H₃、H₄,当进行凝血酶目标物识别反应之后,发夹H₁即可被打开,随后发夹H₂可通过与发夹H₁进行杂交链反应形成DNA双链结构,同时释放出目标物来进行目标物识别循环反应。此外,H₁与H₂杂交形成的双链DNA还可进一步通过与发夹H₃、H₄之间的杂交链反应,自动形成含有大量G-四链体的双向支路结构。最后,利用G-四链体与血红素结合形成的具有类过氧化物酶性质的DNA酶的高效催化显色反应,即可成功实现该方法的灵敏比色信号转导。由于上述双向杂交链反应可以实现大量DNA酶的自发形成与催化显色,同时目标物循环作用还可进一步放大该信号响应,因而使得该方法具有很高的分析灵敏度。在优化条件下,该方法能够在超过3个数量级的较宽线性范围内实现对凝血酶的高灵敏检测,检测限为0.82 pM（S/N=3）。3.基于靶向物识别刺激G-四链体DNA酶释放的氯霉素比色生物传感基于靶向物识别作用来刺激引起G-四链体DNA酶从Y型核酸限域体中的释放,本工作成功发展了一种可用于氯霉素（CAP）抗生素方便、准确检测的均相比色生物传感新方法。该核酸限域体通过三条寡核苷酸链之间的DNA杂交反应制备形成,并且在其Y型核酸限域体末端均设计有G-四链体DNA酶的碱基序列。由于CAP适配体与这些Y型核酸限域体之间的混合可以引起它们之间的DNA杂交反应,因而很好实现对暴露于Y型核酸限域体末端的DNA酶的活性抑制。一旦加入目标物CAP,CAP与其核酸适配体之间的特异性结合即可引起这些DNA酶碱基序列的相应释放,从而通过其酶催化显色反应产生灵敏的比色信号输出。基于该信号转导机制,本工作成功发展了一种可用于CAP检测的均相比色生物传感新方法。在最佳实验条件下,该方法可在20 nM至1.0μM这样一个较宽的线性范围内实现对氯霉素的方便检测,检测限为13 nM（S/N=3）。