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生物传感器具有快速、灵敏、操作方便、成本低等优点，广泛应用于环境分析、污染物检测、毒理毒性评估、疾病诊断以及食品检测等领域。近年来，microRNA(miRNA)的生物作用引起了研究者的广泛关注。MicroRNA是一类大小约19-24个核苷酸的非编码小分子，可以调控基因的表达，参与调控动植物以及病毒机体的各种生理功能。因此，microRNA的灵敏性检测是研究其生物作用的前提。细胞色素C是线粒体内一种含有血红素的蛋白质，参与了细胞的呼吸过程，与细胞的凋亡有关，研究它的电荷传递过程对了解生物体的生命过程具有重要意义。本论文利用单链、双链、三链DNA结构的不同特点研制了用于microRNA和细胞色素c的灵敏性检测的DNA生物传感器。内容主要包括三个部分: 1.第一部分利用DNA的发夹结构，研制了一种双重信号放大的新型生物传感器基于双链特异性酶介导的循环放大和杂交链式反应放大，实现了肺癌细胞(A549)中microRNA的灵敏测定。首先，第一步:循环放大，利用双链特异性核酸酶对RNA-DNA双链中DNA的特异性识别和剪切，得到探针ssDNA-1，同时释放出miRNA，并进入下一个循环……待循环结束，进行磁性分离，得到探针s sDNA-2;第二步:杂交链式反应放大，利用探针ssDNA-2为引发链，打开发夹探针H1，继而打开发夹探针H2，如此扩展，最终获得长链-dsDNA。阿霉素修饰的量子点(Dox-QDs)嵌入DNA双链作为信号分子，测定体系的电化学发光(ECL)强度，实验结果显示了miRNA的浓度与ECL强度之间具有很好的相关性。 2.第二部分利用DNA的三链结构，设计了一种无标记、无酶并实现microRNA灵敏特异性检测的生物传感器。首先，通过优化杂交条件获得了完美的DNA三链结构，并用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术进行了表征;利用氮掺杂石墨烯与DNA之间的π-π堆积作用，将三链DNA固载到玻碳电极表面;DNA三链结构的探针序列可识别体系中的miRNA，并与之杂交形成双链。最后，以可识别DNA双链的[Ru(bpy)2dppz]2+(Ru-dppz)作为信号分子，三丙胺(TPrA)为共反应剂，测定体系的ECL强度。不同浓度的microRNA具有不同强度的电化学发光响应信号，从而实现了microRNA的灵敏性检测。 3.第三部分利用DNA的双螺旋结构构建了可实现细胞色素c直接电荷传递的电化学生物传感器，利用亚甲基蓝对细胞色素c直接电子传递的催化作用对细胞色素c进行了检测。研究表明，吸附在DNA修饰电极表面的亚甲基蓝，对细胞色素c的电子传递有一定的促进作用，加快了细胞色素c在DNA修饰电极表面的直接电子传递。利用这一性质我们对细胞色素c进行了检测，在2μM-100μM之间有良好的线性，检测限达到2μM。