光电化学（PEC）分析是基于光照射下光敏物质的电子转移和能量转换的现象,其中激发信号和检测信号分别是光信号和电信号。PEC过程是指光活性材料在光照后吸收光子,然后形成的电子经过电荷分离和转移而产生的光子-电流转换,光活性材料界面处的电子空穴对将引起基态或分子或离子的激发态的氧化还原反应,从而产生光电流。得益于完全分离的激发信号和检测信号,PEC生物传感器具有背景信号小、成本效益高和灵敏度高的优点。光活性材料作为PEC生物传感器中的关键组件,研究人员一直在积极探索具有优异的光子-电转换效率的光活性材料。其中,一维纳米材料（TiO2纳米管阵列和WO3纳米棒）因其独特的理化性能成为研究最多的光活性材料。但因其固有缺陷（光生电子-空穴对极易重组）限制了其在很多领域的应用。为了克服这些问题,本文以一维纳米材料（TiO2纳米管阵列和WO3纳米棒）为基底,通过采取缺陷工程和异质结等策略对其改性,从而提高PEC性能,并将其作为生物传感器的支架,构建检测不同待测物的PEC生物传感器。其主要内容如下:1.构建基于Ag3VO4|OV-TiO2纳米管阵列异质结的光电化学适体传感器检测2,3’,5,5’-四氯联苯在本章节中,提出了氧空位（OVs）和异质结的增强机制,用于放大光电化学（PEC）适体传感器的信号。通过原位电化学还原TiO2纳米管阵列（TNTAs）形成OVs,然后将Ag3VO4纳米粒子（NPs）分散均匀地沉积在TNTAs上。通过Tauc方程和Mott-Schottky图评估了这些纳米材料的带隙和位置,以验证异质结的形成。OVs和异质结大大增强了可见光吸收并改善了TNTAs的电荷分离。当Au NRs标记的互补DNA（c DNA）修饰在异质结表面的适体上,可以通过Ag3VO4NP和金纳米棒（Au NR）之间的共振能量转移来淬灭增强的PEC信号。适体对目标分析物特异性识别后,Au NR-c DNA从电极表面脱离,从而导致“信号开启”的PEC适体传感器的构建。在最佳条件下,PEC适体传感器对2,3’,5,5’-四氯联苯的检出限为0.015 pg m L-1,线性范围为0.02至300 ng m L-1。2.基于量子点-卟啉共敏和核酸外切酶靶标回收的双信号放大传感器检测血管内皮生长因子165在本章节中,基于量子点-卟啉和核酸外切酶靶标回收的双信号放大策略,提出了一种用于检测VEGF165的光电化学（PEC）适体传感器。具体地,为了出色的PEC性能并提高适体传感器的灵敏度,制备了Sn S2|OV-WO3NRs作为光敏材料。该复合纳米材料可以实现可见光的有效吸收并提高电荷的分离效率。Sn S2|OV-WO3NRs的光电流比单独的WO3NRs高11倍。然后,将其用作固定末端标记了Cd S QDs/TCPP（TCPP=meso-tetra（4-羧苯基）卟吩）的发夹DNA3（HP3）探针的光电化学基质。当没有血管内皮生长因子(VEGF165)存在时,Cd S QDs/TCPP会与Sn S2|OV-WO3NRs形成逐步能级的共敏化结构,能够有效的缩短电子传输路径并减少能量损失,抑制电荷重组,从而提高了系统的光电性能。相反,在目标VEGF165存在时,会触发核酸外切酶III靶标回收,生成大量的S1,S1可以跟HP3特异性杂交,导致两类光敏剂之间的距离变远,光电流明显降低。在最佳条件下,拟议的PEC适体传感器为VEGF165提供了1 f M-100 n M的宽动态范围,检测限低至2.4 f M。重要的是,构建的PEC传感平台不仅提供了强大的PEC信号指示剂,还提出了在生物分析和早期疾病诊断中具有潜在应用。