随着对脱氧核糖核苷酸（DNA）结构与功能的研究不断深入,利用DNA分子的特异性识别功能发展起来的各种DNA生物传感技术引起了国内外分析工作者的广泛关注。其中DNA电化学生物传感器是一门涉及医学、生物化学、电化学等多领域的新兴检测技术,具有检测设备简单、检测速率快、成本低、稳定性良好等优点。近年纳米材料的迅猛发展为DNA电化学生物传感器的研究带来了新的动力。纳米材料所具有的比表面积大、电荷密度高、吸附性好、生物相容性好和催化性能强等特性,能极大地提高传感器的检测速率、重现性和选择性等。因此关于纳米材料与DNA电化学传感器相结合的研究将拥有广阔的发展前景。本研究的主要目的是制备高灵敏度、具实用性的DNA电化学生物传感器并对其进行应用研究。以此为目标,本研究构建了以亚甲基蓝为电化学活性物质,基于二氧化硅纳米材料修饰的新型DNA电化学生物传感器,并利用DNA酶对铀酰离子的特异性识别能力,使该传感器对溶液中的铀酰离子进行分析检测。其主要研究内容如下:1.以马来酰亚胺基类酯（Sulfo-SMCC）为异双功能偶联剂,将巯基修饰的DNAzyme共价固定在负载了电化学指示剂亚甲基蓝（MB）的氨基化二氧化硅纳米材料上,然后将其与壳聚糖（CTS）混合,滴涂于碳糊电极表面形成稳定的膜。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗法（EIS）等对膜电极的制备过程进行表征。结果表明,基于巯基修饰的DNAzyme成功固定在二氧化硅纳米材料上,制备的电极材料在碳糊电极表面形成较为稳定的膜。2.结合上述方法利用对铀酰离子具有特异性识别功能的DNAzyme来构建传感器,制备了MSN-MH₂@MB@dsDNA/CTS/CPE电极并用于对水溶液中的铀酰离子进行痕量检测。通过差分脉冲伏安法（DPV）研究该传感器对铀酰离子的响应性。研究发现,在优化条件下,亚甲基蓝氧化峰电流与铀浓度在20 pM-0.1 nM范围内呈良好线性关系（r=0.9924）,检测限（3S/m）为0.15 pM。同时考察了Th⁴⁺,Fe²⁺,Hg²⁺,Zn²⁺,Pb²⁺和Mg²⁺六种金属离子对检测结果的影响。结果表明,当溶液中存在干扰离子时,检测信号并未受影响,说明该传感器对铀酰离子的检测具有高灵敏度,高选择性。采用当天精度和日间精度检测传感器的精密度,RSD值范围分别为2.9%-4.4%和3.1%-3.9%,表明该传感器具有良好的精密度和重现性。实际样品检测和回收率实验表明湖水和自来水中均不含UO₂²⁺,回收率范围在91.3-99.4%,数据表明该传感器能在水溶液中检测痕量UO₂²⁺,方法准确度较高,检测效果较好。