近年来固体纳米通道由于尺寸的可控性、高的机械强度、结构的稳定性引起了广泛的关注,并在基因测序、分子识别筛选、逻辑门构建等方面取得了重大突破,人们基于纳米通道构建了一系列生物传感器、纳流控装置、逻辑开关装置。固体纳米通道在电化学检测方面的应用打破了传统电化学只能在平面上功能化组装的局限,将研究范围从本体溶液、平面界面发展到纳米尺度空间,为生物大分子尤其是非电化学活性生物分子的检测开辟了新的研究方法。本论文从不同孔径、功能化的纳米孔道出发,利用与生物分子尺寸相匹配的特性,探讨了分子在有限空间的变化及定量分析,主要内容概括如下:1、合成孔径3 nm左右的硅阵列纳米通道,与i-motif DNA折叠结构1.9 nm的尺寸匹配性好。通过封闭硅通道外表面,成功将i-motifDNA固定于通道内。利用纳米孔道的空间限域作用,实现了近中性条件下i-motifDNA四链体的形成。该现象完全不同于稀溶液及平面电极表面i-motif DNA的折叠行为。针对这一现象,我们提出了纳米孔口端质子富集促进折叠的机理,为基于DNA界面分子及DNA工程、器件的研究提供了新思路。2、基于不对称多孔氧化铝纳米通道,利用酪氨酸酶对酚羟基的特异性氧化作用,诱导孔道表面电荷密度的变化,进而导致整流变化的机理,提出了一种新型的酪氨酸酶的测定方法。结果表明,该功能化阵列纳米孔道对酪氨酸酶选择性好,在2U/ml-50U/ml的范围内呈现良好的线性。基于这种功能化阵列纳米孔道可成功实现黑色素瘤细胞中酪氨酸酶的检测。该研究为对非电活性酪氨酸酶快速、简便的检测提供了一种新的方法。