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重金属离子污染是指含有重金属离子的污染物进入环境。重金属离子在环境中难以降解,并且可以通过食物链富集在人体内,以复合物的形式存在抑制体内酶的活性,严重影响了社会环境和人类的生命安全,开发一种检测重金属离子的手段具有重要的研究价值。电化学分析方法具有检测速度快、灵敏度高和易操作的优点,此外,采用核酸适配体作为生物识别原件对目标物有较强的特异性。目前将核酸适配体技术与电化学分析法结合构建电化学核酸适配体传感器用于重金属离子的分析测定,本文主要从提高传感器本身的灵敏度考虑,分别制备了三种功能化纳米复合材料和不同的DNA信号扩增策略检测Hg2+和Pb2+。我们构建的三种具体电化学核酸适配体传感器检测Hg2+和Pb2+的内容如下:1.采用水浴合成法制备氧化石墨烯（GO）和抗坏血酸还原法制备银铂纳米颗粒（Ag Pt）,并通过物理吸附作用构建Ag Pt/GO功能化纳米复合物用于修饰电极表面增强导电性,核酸外切酶III（Exo III）消化单核苷酸释放单链形成循环扩增的目的提高传感器的灵敏度,采用[Fe（CN）6]3-/4-作为信号探针构建无标记型传感器对Pb2+检测研究。在Pb2+存在时,能与含有丰富G碱基的适体链（Apt）结合形成G-四链体结构,释放的互补链（S1）能与电极表面的捕获探针（CP）互补,在Exo III的存在下触发消化3′端核苷酸的功能并伴随S1的释放作用于下一个CP,最后电极表面产生大量的短链捕获探针,通过DPV手段记录[Fe（CN）6]3-/4-到达电极表面的难易程度。结果表明,传感器的电信号在Pb2+浓度为0.05 p M到5 n M的范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.019 p M,加标自来水回收率在96.0-108.4%之间。2.为克服前一章无标记型传感器带来的背景峰电流较大的问题,本章采用铜基金属有机框架@铂钯纳米颗粒（Cu-MOFs@Pt Pd NPs）作为信号探针构建标记型传感器对Hg2+检测研究。采用水合肼还原法制备聚二烯丙基二甲基氯化铵-石墨烯（PDDA-Gr）和金种子生长法制备金纳米棒（Au NRs）,并通过静电吸附作用构建PDDA-Gr/Au NRs功能化纳米复合材料用于修饰电极表面增强导电性,通过Mg2+依赖性DNAzyme来驱动DNA Walker循环和Cu-MOFs@Pt Pd NPs增加电子传输速率的双重放大信号策略提高传感器的灵敏度。当对Hg2+存在时,能够触发电极表面的发夹链HP打开与S2的部分碱基形成T-Hg2+-T错配结构,而Mg2+的存在能够引起DNAzyme特异性剪切Cu-MOFs@Pt Pd NPs/S1带有r A的部位,其介导的DNA Walker循环能不断引起信号标签被剪切,通过SWV的手段记录Cu-MOFs@Pt Pd NPs的信号降低程度。结果表明,传感器的电信号在Hg2+浓度为0.001到100 n M的范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.52 p M,加标奶粉回收率在92.6-107.4%之间。3.基于前面两章针对单一离子的检测,考虑到样本溶液中不仅仅含有一种金属离子,于是本章开发了一种新型电化学传感器用于同时检测Hg2+和Pb2+。采用油浴法制备聚乙烯亚胺-还原氧化石墨烯（PEI-r GO）和柠檬酸还原法制备金纳米花（Au NFs）,并通过化学键合（Au-N）作用构建PEI-r GO/Au NFs功能化纳米复合材料用于修饰电极表面增强导电性,Exo III的内循环放大和铈基金属有机框架@铂钯纳米颗粒（Ce-MOFs@Pt Pd NPs）催化抗坏血酸（AA）两种扩增策略分别用于两种信号的控制。当同时存在Hg2+和Pb2+时,依旧形成T-Hg2+-T的错配互补使得Exo III消化带有亚甲基蓝（MB）的3′端核苷酸,而Pb2+的存在使其DNAzyme特异性剪切底物链的r A部分,最后捕获Ce-MOFs@Pt Pd NPs/S3与剩余的部分碱基互补,通过SWV的手段记录MB的信号降低程度和Ce-MOFs@Pt Pd NPs催化AA的信号增强程度。结果表明,传感器的电信号在Hg2+和Pb2+浓度为0.001到100 n M的范围内呈现良好的线性关系,检测限分别为0.11 p M和0.093 p M,加标自来水回收率分别在92.6-107.4%之间。