T4多聚核苷酸激酶（T4 PNK）是生物体内必需的酶之一,在核酸的磷酸化反应、基因表达、核酸新陈代谢及DNA损伤修复中具有基础的调节功能。然而,T4 PNK活性与磷酸化过程的异常表达会导致人类多种疾病。因此,构建T4 PNK活性检测的方法对预测与诊断相关疾病是极其重要的。近几年,电化学生物传感器由于响应快、灵敏度高、易小型化、操作步骤少、投入成本低等优势,成为研究的热点领域并受到广大研究者的关注。另外,磷酸盐柱[5]芳烃（PP5）作为第五代超分子主体中的一种,不仅在对客体进行分子识别时具有独特的性质,而且易功能化纳米材料,这为发展新的电化学生物传感器提供了新思路。而且,到目前为止,关于基于磷酸盐柱[5]芳烃构建电化学生物传感器的报道比较少。因此,本文在查阅大量相关文献的基础上,结合磷酸盐柱[5]芳烃对宿主的识别来放大电化学信号,构建新型的电化学生物传感器用来高灵敏检测T4 PNK。主要研究内容包括以下三个部分:1.基于磷酸盐柱[5]芳烃和亚甲基蓝主客识别作用构建T4 PNK电化学生物传感器通过磷酸盐柱[5]芳烃的主客识别能力来增强信号的放大,发展了一种用于T4 PNK的定量检测与抑制剂分析的电化学生物传感器。存在目标物T4 PNK和ATP时,通过催化ATP的γ-磷酸基团转移到自组装在金电极表面的单链DNA 5’-OH端,进而发生磷酸化反应。由于Ti O2纳米粒子与磷酸基团的多配位相互作用,Ti O2纳米粒子能同时连接磷酸化后的DNA和富含负电荷的磷酸盐柱[5]芳烃,最终使得PP5有效组装到电极表面。通过磷酸盐柱[5]芳烃对客体分子亚甲基蓝（MB）优异的识别作用,MB可以在电极表面被大量捕获,显著地产生电流信号,实现对T4 PNK的活性分析。在最佳的实验条件下,该传感器对T4 PNK检测的线性范围为0.0002至5 U/m L,检出限到达0.0001 U/m L。同时,该传感器可应用于T4 PNK抑制剂筛选与实际样品He La细胞中T4 PNK的定量分析。研究结果表明,设计的传感器有望应用于临床诊断、药物筛选等方面,为激酶活性的测定研究提供了新思路。2.基于磷酸盐柱[5]芳烃和多壁碳纳米管复合材料构建T4 PNK电化学生物传感器利用磷酸盐柱[5]芳烃和多壁碳纳米管复合材料（PP5@MWCNTs）来放大电化学信号,构建了一种灵敏、简单、响应快速的电化学生物传感器用于T4 PNK检测与抑制剂分析。基于PP5优异的主客识别能力和MWCNTs良好的导电性能、表面积大的特点,以琉堇（Thi）为电活性客体分子,实现对T4 PNK活性的高灵敏检测。当存在目标物T4 PNK时,固定在金电极表面的底物链被磷酸化,通过Ti O2纳米粒子对磷酸基团之间的介导作用,PP5@MWCNTs组装到电极表面。Thi通过强静电相互作用和电荷转移相互作用能进入PP5的空腔,形成稳定的主客体络合物,促进了Thi的负载效率,从而放大电流响应信号。传感器响应电流与目标物T4 PNK浓度在0.00001 U/m L至15 U/m L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.00001 U/m L。制备的传感器具有良好的重复性和特异性,可用于T4 PNK抑制剂及实际样品He La细胞中T4 PNK活性分析,表明该传感器在早期疾病的诊断、生物分析等方面的巨大潜力。3.基于磷酸盐柱[5]芳烃@钯纳米粒子@还原氧化石墨烯纳米复合材料构建T4 PNK电化学生物传感器基于PP5对甲苯胺蓝（TB）的主客识别作用和PP5@Pd@RGO纳米复合材料构建了一种灵敏、简单的T4 PNK检测及抑制剂分析的电化学生物传感器。DNA链在目标物T4 PNK和ATP同时存在时,发生磷酸化反应,并通过Zr4+发生多配位相互作用后,PP5@Pd@RGO纳米复合材料修饰到电极表面。TB通过强静电相互作用和电荷转移相互作用进入PP5@Pd@RGO纳米复合材料的空腔内,形成稳定的主客体络合物,从而增大了TB的负载量,有效地放大电化学信号。在最佳实验条件下,该传感器对T4 PNK线性响应范围为0.000001 U/m L至1 U/m L,检出限为5×10-7 U/m L。该电化学生物传感器对T4 PNK抑制剂及实际样品分析表明其在早期疾病的诊断、新药研究、癌症的治疗等方面有巨大潜力。