基因点突变是导致各类致病菌变异的根本原因之一。开发高性能点突变识别技术对深入认识致病菌遗传特性、开发高效低毒靶向药物和保护人类身心健康具有重要意义。到目前为止,在所发展的各类识别技术中,传统方法普遍存在操作繁琐费时、仪器价格昂贵和识别能力差等缺点,实际应用价值很小;新兴的检测方法中,电化学DNA(E-DNA)生物传感器展示出构建成本低廉、操作简单快速、灵敏度高、选择性好和抗污染能力强等优点,既易于微型化,又便于实现在线监测,与其他技术相比,更具有实际应用前景,极具研究开发价值。本论文以开发点突变识别能力强且灵敏度高的检测方法为目标,利用电活性指示剂标记探针和分子信标技术,通过捕获探针和信号探针的组合变化,构建了两类新型E-DNA传感器并将其用于大肠杆菌基因点突变识别检测,具体工作如下:一、基于竞争替换杂交诱导构型变化的思路构建了一类信号增益型传感器。该传感器由直线型捕获探针和茎环型信号探针杂交形成双链结构,将标记在信号探针上的电活性指示剂亚甲基蓝(MB)拉至电极远端,背景电流信号小;加入目标DNA后,其与捕获探针杂交形成的更稳定双链将信号探针释放,释放出的信号探针恢复茎环结构将MB拉近电极表面,检测电流信号增强,其电流信号变化与目标DNA浓度成正比。实验优化了探针比例、混合探针浓度、杂交温度、工作介质离子强度、pH值、支持碱基链和封闭支持溶剂链长度影响传感器构建的7个主要参数,采用电化学交流伏安和循环伏安技术对传感器进行了表征,从多个方面对传感器性能进行了评价。该传感器用于目标DNA检测,线性范围为10-12～10-9 M,检测限为1 pM;用于单和两个点突变识别分析,其在纯工作介质和50%小牛血清中的识别因子分别为 2.0±0.2、5.3±0.4 和 1.6±0.1 和 2.9±0.3;二、基于上一个传感器的内在特点和研究结果,重新优化了结构,目的是进一步提高检测灵敏度和点突变识别能力。该传感器采用捕获探针-目标DNA-信号探针(CP-T-SP)工作模式,构建简单,由一条嫁接于金电极表面的捕获探针和一条游离于工作介质中的信号探针组成,信号探针游离使电活性MB远离电极表面,与前一个传感器相比,背景电流信号极剧减小;加入目标DNA后,其两部分分别与捕获探针和信号探针杂交形成“夹心桥梁型”双链结构,将MB拉近电极表面,检测电流信号增强,其变化与目标DNA浓度成正比。实验优化了捕获探针浓度、信号探针浓度、杂交温度、工作介质离子强度和pH值影响传感器构建的5个主要参数,采用电化学交流伏安和循环伏安技术对传感器进行了表征,从多个方面对传感器性能进行了评价。该传感器用于实际目标大肠杆菌Lac Z基因序列检测,线性范围为10-13～10-10 M,检测限低至～30 fM;用于7个不同位置的单和多个点突变识别分析,其在纯工作介质和自来水、纯净水、牛奶、啤酒以及花生牛奶饮料5个不同实际体系中的识别因子分别介于7.6±0.8～95.0±14、7.9±0.6～106.0±16、8.0±0.6～107.6±16、7.9±0.5～116.6±18、8.1±0.8～108.0±18和8.0±0.6～124.1±20之间,并在实际复杂体系中展示出优良的工作性能。