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作为一种化学选择性链接,腙化学通过肼基团与自由醛基反应形成,具有高选择性、高链接效率及反应条件温和等优势。鉴于糖类物质含有醛基的结构特性,本论文基于酰肼基团对糖缀合物及其衍生物中醛基的特异性共价识别,构建了三维金纳米颗粒/二茂铁/脂质体纳米簇模块,并借助新型材料MXene对单双链DNA不同的结合特性,研制了两种新型的电化学生物传感器,分别用于脂多糖（LPS）和5-羟甲基-2-糠醛（HMF）的检测。主要研究内容如下:1.三维金纳米颗粒/二茂铁/脂质体纳米簇模块的构建及脂多糖分析应用在该部分中,我们首先在金纳米颗粒（AuNPs）的表面修饰醛基,然后合成表面含有电化学信号探针二茂铁（Fc）和识别基团酰肼的脂质体,最后通过金纳米颗粒表面的醛基与脂质体表面的酰肼基团反应形成的腙化学键将两者相互连接,形成集分子识别、信号输出和信号放大三种作用于一体的三维金纳米颗粒/二茂铁/脂质体纳米簇模块（GFLC）。由于GFLC表面携带有大量的信号探针Fc,而且AuNPs具有很好的导电性,GFLC输出的电化学信号强度是Fc和仅含有二茂铁的脂质体（FTL）的24倍,因此GFLC具有优良的信号输出和放大功能。我们进一步将其应用于传感器的构建,并利用所构建的新型电化学生物传感器对脂多糖进行了分析。具体而言,将芘-1-硼酸（PBA）通过π-π堆叠作用修饰到石墨电极（GE）界面,在酸性条件下,LPS糖部分的顺式二羟基可与电极界面暴露的硼酸基团形成硼酸酯键,从而将其连接在电极界面。同时,经半乳糖氧化酶氧化后的LPS能够暴露出来大量的醛基,可与GFLC表面的肼基团形成腙化学键,使GFLC连接至电极界面,从而通过对Fc探针信号的测定实现了对LPS的分析。结果表明,LPS的最低检测限为0.51×10-10μg/mL,且在2×10-9μg/mL到8μg/mL范围内,电流值与浓度的对数值呈现线性相关（R2=0.99901）,且RSD值为3.4%。因此,我们对脂多糖的分析方法操作简便,检测范围较宽,检测限低,具有较高的灵敏性和重复性,并能够运用于实际样品的检测,具有一定的应用前景。2.新型材料MXene与DNA相互作用研究及5-羟甲基-2-糠醛分析应用在该部分论文工作中,我们首先观察到MXene对单链DNA和双链DNA具有不同的吸附特性,即MXene可以结合单链DNA,但不能结合双链DNA。基于此特性,我们使用MXene构建了一种可重复使用的电化学生物传感器,并通过竞争性腙链接对糖衍生物HMF进行了检测。具体而言,首先将MXene修饰至GE界面,然后利用MXene吸附单链DNA的特性,将两端分别含有电化学信号探针亚甲基蓝（MB）和酰肼基团的单链DNA MB-Hyd进一步修饰至电极界面以得到Hyd-MB/MXene/GE,最后利用HMF与二茂铁甲醛（FCA）对Hyd-MB/MXene/GE中肼基团的竞争性腙链接,实现了对HMF的分析。同时,利用MXene对单双链DNA的不同吸附特性,通过互补单链DNA将MB-Hyd解离下来,实现MXene修饰电极界面的再生。结果表明,HMF的最低检测限为9.79×10-9 mM,且在10 pM到100 mM浓度范围内,电流值与浓度的对数值呈线性相关,相关系数R2为0.99746,且RSD值为4.56%。此外,MXene/GE能够在空气中保存90天,且可忍受长达24小时的紫外照射;在重复使用5次后,检测电流值依旧能够达到原始电流值强度的93.31%,因此MXene/GE可重复使用,具有较好的应用潜力。