冠状病毒是一类在自然界中广泛存在的传染病病原体,可在脊椎动物间进行跨物种传播,对人畜健康产生严重威胁。由于该类病毒可选择的宿主相对广泛,核酸结构的特殊性,不同病毒间的生存竞争以及病毒在宿主细胞内的快速复制,导致该类病毒不断变异。冠状病毒自1965年在人体被分离出来至今已造成3次重大疫情,其中包括2019年12月下旬爆发的COVID-19,这对全世界的经济和人类的健康产生巨大影响。因此,快速准确地识别致病性冠状病毒对于选择合适的治疗方法,挽救生命和防止疫情的再次爆发具有至关重要作用。随着分子生物学技术的进步,核酸检测方法已成为病毒检测的主导技术。基于逆转录定量PCR（q RT-PCR）的方法具有检测速度快、灵敏度和特异性高的特点,被认为是核酸检测的“金标准”。尽管q RTPCR是一种成熟的技术,但是由于受采样时间不当或采样操作失误等影响,RT-PCR方法可能出现假阴性结果。为阻止病毒的大规模传播,迫切需要一种简单、高灵敏、特异、经济,并且适用于基层大规模筛查冠状病毒检测方法。纳米生物传感器由于灵敏度高、特异性好、分析速度快等优势,在疾病相关分子标志物检测方面得到广泛应用。其中,纳米通道生物传感器已发展为一种具有代表性的纳米传感平台:（一）灵敏度高,由于纳米通道具有纳米级尺寸、高比表面积和纳米级的三维空间结构,即使没有信号放大策略也可实现待测物质的高灵敏检测;（二）纳米通道材料丰富,尺寸大小可控,可根据实验需要设计成不同的构型和孔径大小;（三）表面化学可控,可进行多种官能团化学修饰,对于探针的选择面广。鉴于以上优点,纳米通道是构建生物传感器的良好平台,当前已得到研究人员广泛关注。基于此研究背景,本论文构建了一种吗啉代寡核苷酸（Phosphorodiamidate Morpholino Oligomers,PMO）功能化的纳米通道生物传感器,实现冠状病毒RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）基因的高灵敏检测。由于纳米通道的三维有限空间结构、高比表面积、电中性PMO的背景信号低,提高了探针与靶RNA的杂交效率。通过监测杂交前后纳米通道表面的电荷变化,实现对冠状病毒RdRp基因的高灵敏检测。该传感器免标记、无需信号放大、灵敏度高、特异性好,为大规模筛查提供新的思路。该工作分为以下两个部分:第一章:PMO功能化纳米通道生物传感器的构建在这项工作中,采用聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate,PET）作为基底材料来构建纳米通道传感器。首先,通过不对称化学蚀刻的方法制备锥形纳米通道。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）,观察到制备的纳米通道为锥形且其大口端和小口端的孔径分别为700 nm和44 nm。蚀刻后的纳米通道表面带有大量羧基（-COOH）,采用EDC/NHS将氨基化的PMO分子共价连接在纳米通道内。同时采用各种表征,进一步说明PMO功能化纳米通道生物传感器的成功构建,可进行下一步RdRp基因的检测。第二章:PMO功能化的纳米通道生物传感器高灵敏检测冠状病毒RdRp基因本章将该传感器用于缓冲溶液中冠状病毒RdRp基因的检测。首先,考察了该传感器的特异性,结果表明该传感器可以区分靶RNA与其他非互补序列,具有良好的特异性。其次,对其灵敏度进行考察。在一定浓度范围内,靶RNA浓度与电流变化值有良好的线性相关性,而且检测限低至60.7 a M。更重要的是,该传感器可用于咽拭子样本中靶RNA的检测。为了考察该传感器的准确性和重复性,进行了回收率实验,数据显示,该传感器回收效率为81%～123%。最后,将传感器用于临床质控样本的分析,结果表明该传感器可以有效区分阳性和阴性质控样本。综上所述,该传感器在冠状病毒检测方面具有潜在的临床应用价值。