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利用光、电等现代化技术,设计、构建生物传感检测体系是分析化学的主要构成部分之一。光、电生物传感体系具有低成本,高灵敏和操作方便等优点,主要通过检测特定生物分子,并将其转化为相对应的可读信号,最终实现对生物分子定量分析的目的。新型功能化纳米材料具有独特的光、电等特性,凭借着体积效应、量子尺寸和表面效应等优越的性能已经应用于各个领域。本工作主要探究了基于功能纳米材料的光电信号放大及生物分析新方法,最终实现了对脂多糖、癌胚抗原、凝血酶的高灵敏检测。主要开展了以下三个方面的工作:1.提出了一种新型的生物传感平台,通过多重扩增策略,用电化学发光（ECL）和荧光（FL）两种信号对脂多糖（LPS）进行检测。首先,通过磁珠（MB）上适体-靶标的特异性识别释放了三种DNA序列。该序列与多功能分子信标（MMB）杂交,并引发了许多双向聚合和剪切反应,经过多次循环扩增产生了大量的a1片段。然后a1引入三螺旋系统后,打开三螺旋结构。在ECL系统中,单链S2（富含G碱基）在氯化血红素作用下形成hemin/G-四链体复合物,可以有效地淬灭ECL,以ECL“off”信号检测LPS。在FL系统中,三螺旋结构被打开,导致S1链上的荧光素FAM和淬灭剂BHQ被分离,从而实现了对LPS分析的荧光“on”信号。该多功能平台可实现放大的ECL和FL信号变化,用于LPS的灵敏测定,为临床诊断提供了应用前景。2.设计和制备了一种新型3D DNA纳米球,将其与多种无酶扩增策略结合使用,开发了用于超敏感检测癌胚抗原（CEA）的光电化学（PEC）生物传感平台。3D DNA纳米球是在几分钟内通过碱基互补配对和滚环扩增（RCA）反应自组装而成。组装在电极上的3D DNA纳米球可有效降低Au NPs/ZnSe QDs产生的光电流信号,从而使光电信号呈现“关闭”状态。目标CEA与发夹（HP1）适体的特异性结合打开了HP1结构,该结构启动了多种无酶扩增（SDA）反应并生成了大量单链DNA S1。然后,S1竞争结合在电极上的捕获DNA,以释放3D DNA纳米球,因此光电流信号变为“接通”状态。该传感器实现了目标CEA的高灵敏分析并已成功用于真实血清样品分析。该策略为DNA纳米结构在PEC生物传感器中的应用开辟了一种新的简单方法,在临床应用研究中显示出巨大的潜力。3.基于光活性材料Bi2O3-ZnO和敏化剂CdS量子点,通过构建超级纳米线,制备了一种新型的超敏光致电化学传感平台,用于凝血酶的灵敏检测。具有良好能级排列的CdS/ZnO/Bi2O3敏化结构有效地分离了电子-空穴而显著地提高了光电转换效率。通过位错杂化一步合成超级纳米线,可以携带大量的敏化剂CdS量子点,通过与Exo-III辅助多重放大过程相结合,实现了对凝血酶的超敏检测。该PEC平台能够成功地检测人血清凝血酶。利用DNA纳米线与Exo-III辅助多重扩增相结合的CdS/ZnO/Bi2O3敏化光电生物传感平台为超敏生物传感和生物分析开辟了新的敏化扩增途径。