纳米生物传感器展现出高灵敏度、高选择性、低成本、小体积、快速可靠等优异的性能,在疾病诊断、食品分析和环境监测等诸多领域有着非常广阔的应用前景。为了获得高灵敏的生物传感器,本文基于纳米材料的催化性能设计信号放大策略,构建了灵敏的微流控生物传感器和荧光细菌计数生物传感器。通过可视化微流控芯片和荧光细菌展示的方式简便、快速、直观地读取检测信号,有效地提高了生物传感器的灵敏度。本文旨在开发简单高效的生物传感器,主要侧重于以下两方面:一是设计滑动芯片和绿色荧光细菌作为生物传感器的信号输出模块,简化信号读取过程;二是将具有良好催化活性的纳米材料用于生物传感器的构建中,实现信号放大的功能,提高传感器的灵敏度。主要内容如下:（1）快速、准确、高灵敏地检测尿液中的细菌是提高尿路感染诊断效率的关键。在这项工作中,我们开发了一种基于铂纳米粒子催化信号放大策略的微流控生物传感器,无需任何外部设备即可对尿液中的致病菌进行可视化定量检测。利用核酸适体修饰的磁珠富集纯化致病菌,通过BS-12分子将大量的铂纳米粒子固定在细菌表面,最后收集复合物并加入到V-Chip中,将生物信号转化为肉眼可测的距离信号。核酸适体对靶细菌的强亲和力,以及具有高催化活性的铂纳米粒子探针对信号的放大作用,使这种生物传感器具有很高的灵敏度、选择性和准确性,可以多路同时使用实现快速检测多种细菌。我们以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这两种典型的革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌为模型,发现这种新型的纳米生物传感器不仅将将整个检测时间缩短至1.5小时,而且还成功地将检测限降低至1 CFU/m L,从而显著提高细菌感染的早期诊断率。此外,对尿路感染患者的临床尿液样本检测结果与金标准一致,表明这种生物传感器即使在复杂液体环境中依然保持优异的准确性和可靠性。（2）生物标志物的检测在疾病早期筛查、精确预后和康复监测等应用中十分重要。在这项工作中,我们基于水相稳定的铜基金属有机框架（Cu-MOF）纳米材料催化点击化学反应,设计了一种高灵敏的荧光细菌计数生物传感器,以荧光细菌的数量来可视化地展现溶液中生物标志物的浓度。这一策略通过抗原抗体反应将生物标志物的浓度信号转换为Cu-MOF的量,当还原剂存在时Cu-MOF被转化为Cu（Ⅰ）,进而催化点击反应使携带叠氮基团的荧光细菌被固定于炔基功能化BSA包被的96孔板上。荧光细菌的数量与生物标志物的浓度成正比,因此,借助荧光显微镜即可对荧光细菌数快速计量,从而实现生物标志物快速、精准的定量检测,尤其是在生物标志物浓度极低的情况下,依然会被荧光细菌明显地展示在显微镜下。我们制备了三种不同的Cu-MOF材料,并从中选择性能最优的Cu-MOF-3纳米粒子构建了荧光细菌计数生物传感器,并以癌胚抗原（CEA）这种典型的生物标志物验证了该传感器的检测能力。结果表明,在100 fg/m L～10ng/m L的宽浓度范围内都能以荧光细菌的数量作为输出信号将CEA的浓度可视化地呈现出来,检测限低至100 fg/m L,为生物标志物的检测和疾病的即时诊断提供了新的思路。