对抗原与抗体、酶与底物分子、糖分子与特定蛋白质的相互作用进行研究，对影响细胞功能的生物分子进行检测是生物分析领域的重要研究内容，为人们获取生命相关过程的化学和生物信息、诊断疾病、研究致病机理提供了信息和技术支持。生物传感器是进行生物分析的有力工具，然而生物体系的复杂性、不稳定性要求科研工作者们设计并建立稳定性更好、灵敏度更高、选择性更专一的生物传感器。纳米材料因其独特的结构而具优良的物理、化学等性能，是构建生物传感界面的优良材料。将纳米材料用于生物传感界面的构建，可以使生物传感器的灵敏度、稳定性和选择性等分析性能得到极大的提升，是生物传感器研究的新热点。本论文将磁性纳米粒子、金纳米粒子、氧化石墨烯及它们的复合物用于电化学和表面等离子体共振(SPR)传感界面的构建，实现了蛋白质和DNA的高灵敏和高选择性检测。主要工作概括如下：1、以Fe3O4磁性纳米粒子为载体、多巴胺(DA)为功能单体、血红蛋白(Hb)为模板分子，用氯铂酸氧化DA生成聚多巴胺(PDA)，同时氯铂酸还原为铂纳米粒子(Pt NPs)，与Hb一起负载于Fe3O4纳米粒子表面，洗脱Hb后，合成了表面分子印迹磁性纳米粒子(印迹Fe3O4/PDA-Pt NPs)。将印迹Fe3O4/PDA-Pt NPs修饰于磁性玻碳基底表面，制得印迹Fe3O4/PDA-Pt NPs修饰电极。实验结果表明，印迹Fe3O4/PDA-Pt NPs具有良好的水溶性，粒径分布均匀，生成的Pt NPs具有良好的刚性和导电性。用印迹Fe3O4/PDA-Pt NPs构建的传感器对Hb具有良好的识别性,在0.14~2.7μg/mL Hb浓度范围与交流阻抗变化值呈良好的线性关系，检出限(S/N=3)为0.05μg/mL。2、以刀豆蛋白A (ConA)作为模板蛋白，构建了一种高灵敏检测ConA的SPR传感器。我们使用一步法合成了右旋糖苷包裹金纳米粒子(Dex-Au NPs)，并用于信号放大。将苯环化的右旋糖苷(DexP)通过π-π作用组装到氧化石墨烯(GO)修饰的SPR金片表面，形成GO/DexP传感界面。由于ConA和右旋糖苷能发生特异性结合，该传感界面可以特异结合ConA，进而将Dex-Au NPs连接到传感界面，形成夹心结构DexP/ConA/Dex-Au NPs。我们用电子扫描显微镜、电化学阻抗以及循环伏安对界面形貌和电化学性能进行了表征。由于GO有很大的比表面积，Dex-Au NPs对SPR信号有很好的放大作用，该夹心型SPR传感器可以灵敏地检测ConA，线性范围为1.0~20.0μg/mL，检测限为0.39μg/mL，比直接法检测ConA的灵敏度提高了28.7倍。该传感器的构建方法为高灵敏度、高选择性检测生物分子的SPR传感器设计提供了新的方向。3、基于λ核酸外切酶(λ-Exo)的DNA循环和HCR扩增的多重放大策略及原位生成PANI对信号的放大作用，建立了SPR检测高致病性禽流感病毒H5N1基因片段的方法。灵敏度的显著提高来源于三个方面：(1)通过HCR的扩增作用生成长的切口DNA双链，每个切口处均可形成G-四链体，G-四链体再与Hemin结合生成G4/Hemin；(2) G4/Hemin具有HRP模拟酶的作用，能催化H2O2氧化苯胺生成聚苯胺(PANI)。PANI在SPR金膜表面沉积下来，引起SPR信号的增强；(3)捕获DNA (CP)的3端和5端分别修饰了巯基和磷酸根，可以固定在SPR金片上。与目标DNA(H5N1)杂交后, λ-Exo将CP剪切重新释放出H5N1，使H5N1得到循环利用。该方法的检测限为0.27pM，与基于HCR扩增及原位生成PANI放大SPR信号构建的SPR传感器相比，检测限低3个数量级。该传感器对单碱基错配DNA和完全互补DNA有较好的区分能力。该传感器具有灵敏度高、选择性好、通用性强等优点，在DNA、蛋白质和生物小分子的检测方面具有良好的应用前景。4、通过静电作用，将带正电的PDDA功能化的氧化石墨烯(PDDA-GO)固定在SPR金膜表面，构建了简单的SPR传感界面PDDA-GO/Au。该SPR界面可以结合双链DNA (dsDNA)，使界面的负电性增加，导致右旋糖苷修饰的金纳米粒子(Dex-Au NPs)无法结合在SPR界面上。另一方面，铜离子催化的芬顿反应能剪切dsDNA，使界面的负电荷降低，这样Dex-Au NPs就能结合在SPR界面上，引起SPR角度的巨大变化。焦磷酸根(PPi)可以和铜离子发生络合，抑制dsDNA的剪切。碱性磷酸酶(ALP)能使PPi发生水解，使被抑制的DNA剪切得到恢复，从而使传感界面的负电性降低，Dex-Au NPs重新结合到SPR界面，再次产生明显的SPR角度变化。该方法可以简单、有效、灵敏、免标记地检测ALP，检测限为0.069U/L。该方法选择性好，可用于血清样品的检测。