各类抗原、DNA以及癌细胞的检测对于癌症以及与DNA相关疾病的诊断来说至关重要,并且对于病理研究也提供了一个很好的基础,为此各国的研究学者都把检测生物分子作为一项重要任务。近年来,为了实现生物分子的高灵敏、准确、快速检测,各国的生物学家及医学家对各种检测方法进行改革、创新,有了一些显著的成果。然而,很多边远地区发展中国家无法支付价格昂贵的大型仪器,且无法实现专业技术人员操作。因此,各国的研究学者也专注于构建价格低廉、操作简单、灵敏度高、准确性好的便携式生物传感器。本文的研究集中于电化学发光和光致电两种检测方法,并且合成了具有良好光电性能的CdTe、ZnO和SnO2半导体纳米材料,为了增强其光电效果,将其固载在导电性好、比表面积大的石墨烯、碳纳米管、SiO2、多孔PtRu等纳米材料上,并且利用抗体对抗原的特异性识别,以及DNA分子的特异性性杂交性质,使其构建的传感器具有线性范围宽、选择性好,灵敏度高、稳定性好等优点。另一方面,我们自行设计制作了简便、廉价、便携式的检测池或传感器件,从而实现了低成本、高通量即时检测。三年来主要的研究工作有以下四个方面:(1)利用水热法合成CdTe量子点,然后将其固载到合成的SiO2纳米微球表面,再将CdTe量子点包裹的SiO2标记到二抗上,实现单个抗体的多信号标记,并且合成导电性好的磁性石墨烯作为传感基底,使得组装的夹心式的传感器容易分离洗涤、富集,构建好传感器之后在一个自制的流动注射检测池内实现电致发光信号的检测。该方法对前列腺抗原的检测具有高特异性、易操作、低成本等优点。(2)本文首次通过一种简便的水热法一步合成了ZnO量子点和碳纳米管的复合物,将该复合物用来标记二抗,由于碳纳米管大的比表面积和良好的导电性,可以很大程度地放大电化学发光信号,并且以一种简单地电沉积的方法在电极表面修饰上PtAu合金纳米材料,该纳米材料导电性优越,能够进一步放大电化学发光信号,从而提高灵敏度,该方法实现了对前列腺抗原的特异性和高灵敏检测,并且操作简便。(3)通过简便的超声方法一步合成了空心ZnO和石墨烯的复合物,ZnO本身具有很好地光致电性能,与石墨烯复合后,借助于石墨烯的优越的电子传输能力,光致电信号得到了极大地提高,把SK-BR-3癌细胞借助于适配体的特异性连接作用固定到复合物的表面,使得光致电信号减弱,依据此可以检测癌细胞的数量,并且该传感器是基于一个通过化学腐蚀制得的氧化铟锡电极来构建的,成本低,操作简便。(4)我们基于一个便携的装置设计了一个高灵敏的电化学发光免疫分析方法来检测癌胚抗原(CEA),首先,纳米多孔银被固定到打印工作电极上来捕捉一抗,然后用SnO2量子点负载PtRu合金标记的二抗来组装夹心式传感器,该方法实现了癌胚抗原的高灵敏检测。