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本论文主要基于级联信号放大策略构筑了三种电化学DNA生物传感器,提出了基于靶标循环和后续扩增组合信号放大的有效构筑机制,对疾病相关的DNA、小分子等实现了高灵敏、高选择性分析检测。主要内容包括:1.基于聚合酶、切口酶等温扩增技术和酶/金纳米颗粒后续放大策略,构筑了一种高灵敏的DNA生物传感器。本论文设计了一个发夹DNA探针（HP）,其含有与靶标DNA互补的3’端突出序列,切口酶的识别位点和用来终止聚合反应的烷烃间隔三部分。当靶标DNA存在时,在聚合酶和切口酶作用下,引发“聚合-切割-链置换”反应,打开HP;DNA标记的金纳米颗粒可与打开的HP杂交,金纳米上的DNA探针标记了生物素,其进一步与标记碱性磷酸酶（ALP）的亲和素亲和连接,进一步ALP催化1-萘基磷酸盐（1-NP）的生成1-萘酚,实现对靶标DNA双重信号放大的检测,检测限可低至0.065fM。2.基于Pb2+-DNAzyme诱导切割,末端转移酶（TdTase）辅助的无模板聚合信号放大策略,发展了一种简单灵敏的电化学DNAzyme传感器,用于特异性检测Pb2+。首先,将8-17 DNAzyme的发夹状底链（HP DNA）固定在电极上,它与靶标Pb2+识别后催化切割底链,并露出3’-OH端。末端转移酶（TdTase）催化dUTP-biotin有序地添加到底链3’-OH端上,进而实现无模板扩增。利用生物素（biotin）与亲和素的亲和作用,将亲和素-碱性磷酸酶（SA-ALP）连接到电极上,进一步ALP催化1-萘基磷酸盐（1-NP）的生成1-萘酚,产生电化学信号,实现对靶标Pb2+的高灵敏检测,检测限可达到0.043 nM。3.通过结合熵驱动靶标循环和DNA杂交链式反应组合放大策略,构筑了一种等温、无酶、免标记的高灵敏电化学DNA生物传感器,用于检测目标DNA。首先,在金电极表面自组装上DNA双链探针,该探针的末端突出区域作为toehold位点,其与靶标DNA（TD）特异性识别杂交,触发链置换反应,将辅助DNA探针（AP）置换下来并露出第二个toehold位点。这个toehold位点随后与燃料DNA链（FS）识别杂交,进而FS取代了TD和保护链（PP）,靶标DNA循环利用。FS的突出序列进一步引发两个茎环DNA（HP-1、HP-2）交替杂交,形成周期性长链DNA的聚合体,作为信号载体;利用六氨基合钌配合物（RuHex）作为电化学指示剂,可以实现对靶标DNA的高灵敏检测。