分子诊断学是以分子生物学理论为基础,利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化,为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据。分子诊断学在现代检验医学中有着重要指导意义。分子诊断学的主要内容包括核酸(包括DNA和RNA)的分子诊断、蛋白质的分子诊断和代谢物的分子诊断。分子诊断技术和方法的创新,将为临床医学提供更准确的数据和信息。由于电化学检测方法本身所具有的灵敏、快速、低成本、低能耗等特点,电化学生物传感器在分子诊断技术中异军突起,成为非常有潜力的检测技术之一。本论文探讨了电化学生物传感器在DNA的分子诊断和蛋白质的分子诊断中的应用和可能的发展。　　 在DNA的分子诊断方面,本论文设计了一类新的多通道电化学DNA芯片,实现了无标记、简便快速多元DNA检测。基于夹心法检测策略,在多通道电化学芯片组装捕获探针,加入靶DNA与信号探针一起与捕获探针结合后,信号探针上修饰的地高辛则可以与抗地高辛修饰的辣根过氧化物酶结合,通过检测辣根过氧化物酶催化底物的氧化还原电流实现检测。本系统可以同时检测4条靶DNA。基于前面的多通道电化学DNA芯片,我们引入热稳定连接酶和OEG防吸附表面(ONS)实现了对靶向DNA的特定位点的SNP检测。该策略基于ampligase热稳定连接、ONS表面的超强防蛋白吸附功能可以明显提高SNP检测的分辨率有潜力成为SNP检测技术中具有高灵敏度的平价分析手段。　　 在蛋白质的分子诊断方面,本论文利用电化学免疫传感器对口腔癌靶标蛋白白介素8(IL-8)进行检测。类似酶联免疫检测技术,将捕获探针抗体组装在电极上,靶蛋白和信号探针抗体分别反应后,酶标二抗就可以连接,同样通过检测辣根过氧化物酶催化底物的氧化还原电流就可以实现检测。检测限达到10pg/mL。在此基础上,又再引入了纳米放大技术,将二抗和酶一起组装在碳纳米管上,由于一个碳纳米管上组装许多的酶,将信号放大。对前列腺特异抗原检测限达到1 pg/ml,而市面上一般试剂盒检测限为ng/mL级别。