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石墨烯是单层二维蜂窝状晶格结构的一种纳米材料,由于其独特的理化性质而受到了广泛的关注。光分析法操作方便实用,具有较高的灵敏度和选择性。本论文以石墨烯为平台,将光分析法与信号放大技术相结合,实现了对DNA、凝血酶、谷胱甘肽、DNA甲基化酶等的高灵敏度检测。本论文主要从以下三个方面展开工作：1、基于Luminol-H2O2-HRP-荧光素-氧化石墨烯化学发光共振能量转移体系检测DNA和凝血酶的研究基于氧化石墨烯(GO)对Luminol-H2O2-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系的猝灭作用,构建了一种新型的化学发光生物传感器,实现了对DNA和凝血酶的灵敏测定。将荧光素标记的ssDNA通过π-π stacking吸附于GO表面,导致荧光被淬灭。当遇到目标DNA分子时,形成双螺旋结构,使荧光素标记的DNA从GO表面解离下来。采用Luminol-H2O2-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系,对H1V1DNA的检测限可达0.1pM。进一步根据适体与凝血酶的特异性结合作用,将荧光素标记的凝血酶适体吸附于GO表面,从而实现凝血酶的高灵敏、高选择性检测,检测限可达1.0pM。该方法拓展了化学发光在生物化学方面新的应用领域。2、氧化石墨烯-hem in纳米探针的制备及其在谷胱甘肽检测中的应用合成了一种氧化石墨烯(GO)-hemin纳米探针用于GSH的检测。首先将巯基磁珠与2-吡啶基二硫基乙基胺结合,形成含双硫键且末端为氨基的磁珠。通过GO羧基与磁珠氨基的反应,将双硫键修饰到GO表面,同时利用GO对hemin的吸附作用,合成氧化石墨烯-hemin内米探针。对合成的纳米探针,分别进行了紫外、红外、拉曼、AFM、SEM等表征。利用GSH可以打断双硫键的特点,将GO-hemin探针在GSH的作用下解离到溶液中,通过磁性分离检测上清液的紫外-可见吸收值,可实现GSH的高灵敏检测。将该方法应用于复杂样品与肿瘤细胞的分析,表现出良好的选择性。3、基于新型杂交链式反应-滚环复制放大技术化学发光法检测DNA甲基化的研究设计了一种新颖的杂交链式反应-滚环复制放大技术(HCR-BRCA),采用化学发光方法检测DNA甲基化酶的活性。实验分为三个阶段：1)甲基化及DNA成环过程：首先,两条互补的ssDNA杂交,加入DNA甲基转移酶以及具有相同识别位点的Dpn(?)制性内切酶,在修饰上甲基的识别位点之间将DNA链切开,分别得到两条长短不一的ssDNA。然后放入一条可与长链DNA链互补的DNA引物DNAP1、DNA P2(其末端含氨基与磁珠结合)并将末端磷酸化,加入T4连接酶使长链DNA成环。2)HCR-BRCA过程：在Klenow聚合酶/dNTPs的作用下引发滚环复制,并引入与DNA链互补的两条可发生杂交链式反应的引物DNAH1、DNA H2,末端含生物素。3)化学发光检测过程：磁性分离留磁珠,加入亲和素修饰的HRP,磁性分离,采用Luminol-H2O2-HRP-PIP体系进行化学发光检测。该体系对DNA甲基化酶的检测限可达到到0.52U/mL。