识别特定序列的DNA分子对诊断疾病和研究发病机制方面至关重要。已经发展多种技术用于检测目标DNA分子，包括双脱氧核苷酸链终止法(Sanger法)和基因芯片技术等。这些技术虽然检测结果准确，但是仍存在一些缺点，如操作复杂、耗时长或者需试剂量大等。电化学DNA(E-DNA)生物传感器由于具有快速、简单、低耗、高灵敏性和选择性等优点在基因序列测定中受到了极大的关注。
　　DNA模板有机合成(DTS)技术通过模板DNA分子拉近反应官能团的距离，增加反应分子的有效摩尔浓度，从而在低浓度下加速反应进行。Cu(Ⅰ)催化的叠氮-炔基点击(CuAAC)反应具有产率高、反应条件温和、生物相容性好等特点，在表面官能化和生物偶联以及检测目标分子等领域都有着广泛的应用。本论文利用DTS技术并结合CuAAC反应开发了一种新颖的“signal-on”型E-DNA传感器用来检测目标DNA分子。本论文的主要工作如下：
　　(1)通过设计短直链型传感器，本文首次验证了DNA模板合成法E-DNA传感器检测目标DNA分子的可行性。该传感器包括三条DNA分子：捕获DNA分子(SH-DNA-12-Azide)，信号DNA分子(Alkyne-DNA-12-MB)以及目标DNA分子(T-24)。T-24作为模板链通过碱基互补配对原则拉近捕获和信号DNA分子中官能团的距离，加速CuAAC反应生成新DNA分子，再将其通过Au-S键组装到电极表面。通过测试将电极表面中亚甲基蓝(MB)的电流作为检测目标DNA分子的电信号。研究发现传感器在300μMCu(Ⅱ)浓度，1h点击和1h组装条件下传感器电信号最好，将其用于检测T-24得到检测限(LOD)为4.3nM(3δ/S)。证明DNA模板合成法的传感器对于检测目标DNA分子具有可行性。
　　(2)通过设计长直链型和茎环型传感器研究DNA分子的长度和构型对传感器性能的影响。长直链型传感器通过增加短直链型中DNA分子的碱基个数将DNA分子依次延长为捕获DNAL(SH-DNAL-14-Azide)，信号DNAL(Alkyne-DNAL-14-MB)和目标DNAL(TL-28)。结果表明在最佳实验条件下，探针长度增加16.7%，检测灵敏度增加54.7倍，LOD降低为9.4pM同时选择性有了明显提升。茎环型传感器通过替换长直链型中DNA分子的个别碱基将其调整为捕获DNASL(SH-DNASL-14-Azide)，信号DNASL(Alkyne-DNASL-14-MB)以及目标DNASL(TSL-28)，其中捕获DNASL和信号DNASL之间有五个碱基互补。结果表明，相比长直链型传感器，茎环型传感器在最佳条件下检测目标DNASL的灵敏度增加2.1倍，LOD降至3.1pM。在相同条件下研究长直链型和茎环型传感器的电子传递速率(ks)以及覆盖度(Γ)，发现茎环型中ks和Γ均高于直链型，说明DNA分子构型对传感器的性能具有重要影响。