电化学生物传感分析法具有高选择性、特异性强、高灵敏度、低成本、简便快速等优点,已经在微量和痕量分析中逐步成为一种必要的检测方法。近年来,随着纳米技术和生物技术的迅猛发展,纳米材料在各领域得到广泛应用,这为发展新型灵敏的电化学生物传感分析系统提供了新的研究灵感和素材。将纳米材料用于电化学生物传感器的拟建中,不仅能够提高检测灵敏度,缩短检测时间,而且对其理化性质的稳定更加有利。研究和构建基于纳米材料增敏的电化学生物传感器用于乳品安全与品质检测,既能够保证乳品的安全与品质,而且对乳品工业的发展和人们的健康保障都具有深远意义。本文拟建了三种不同的电化学生物传感器,用于乳品中大肠杆菌、Hg²⁺和Mg²⁺等物质的痕量检测。具体内容分别为:第一部分:GO/Au配比优化的功能化纳米复合材料用于乳品中大肠杆菌的电化学检测本实验以二甲基二烯丙基氯化胺功能化的氧化石墨烯（GO-PDDA）与金纳米粒子制备的纳米复合材料（GO-PDDA@AuNP）作为传感平台构建了一个放大电化学免疫传感器。这项工作的亮点就是研究和优化了GO-PDDA/AuNPs的体积比以提高灵敏度。实验证明,合适的GO-PDDA@AuNP纳米复合材料不仅能够为固定化抗体提供一个极好的生物相容性微环境而且能够加速电子传递以提高电化学信号。而且,利用金纳米粒子的放大效应构建了{dAb-Au-THi}纳米探针作为生物识别分子。其中,金纳米粒子负载了大量的检测抗体（dAb）和硫堇（THi）,检测抗体作为大肠杆菌的特异性识别分子而硫堇作为电活性物质。实验结果表明,在优化条件下,峰值电流的变化（ΔI）与大肠杆菌浓度的对数值在50⁵.0×10⁶ cfu mL^-1范围内呈良好的线性关系,检出限达到35 cfu mL^-1。加标回收实验也对乳制品（新鲜牛奶、保质期内的牛奶和过期的牛奶）中的大肠杆菌进行了分析,回收率在89.7%¹12.6%范围内。本文提出的策略具有卓越的性能,表明其具有作为一个评估乳制品品质变化有效工具的潜力。第二部分:基于芳香羧酸有机框架材料作为仿生催化剂的电化学传感用于乳品中Hg²⁺的灵敏检测通过水热法合成GO@Au纳米复合材料用来构建传感平台。基于GO@Au纳米复合材料信号放大的电化学适体传感用于汞离子(Hg²⁺)的监测。本次工作的亮点是使用芳香羧酸有机框架（NH₂-BDC（Cu）-MOF）作为仿生催化剂催化葡萄糖氧化,实现无酶信号放大。首先,将GO@Au纳米复合材料作为信号放大元素滴在电极上。其后,通过S-Au键将巯基化DNA捕获探针（CP）固定到GO@Au纳米复合材料修饰的电极上。当加入Hg²⁺和Au NPs/NH₂-BDC（Cu）-MOF修饰的巯基化DNA信号探针（SP/Au NPs/NH₂-BDC（Cu）-MOF）,通过形成T-Hg²⁺-T复合物将功能化的SP/Au NPs/NH₂-BDC（Cu）-MOF固定到电极表面。当检测溶液中存在葡萄糖溶液时,NH₂-BDC（Cu）-MOF可催化葡萄糖的氧化。在最优条件下,提出的电化学传感的结果说明DPV峰值电流和Hg²⁺浓度的对数值在0.1 aM至100 nM的范围内呈线性关系,其低检出限为0.18 aM（S/N=3）。此外,研制的电化学传感对Hg²⁺具有极好的选择性和可重复性,适用于实际样品中的灵敏监测。第三部分:基于Au/MMPF-6（Fe）模拟催化羟胺的适体电化学传感用于乳品中Mg²⁺测定介绍了金纳米粒子（Au NP）通过静电吸附固定于金属卟啉框架表面制备Au NP/MMPF-6（Fe）纳米复合材料的方法。并用透射电子显微镜（TEM）、电化学交流阻抗谱（EIS）和伏安法对Au NP/MMPF-6（Fe）纳米复合材料进行表征。MMPF-6（Fe）显示出Fe（III）TCPP/Fe（II）TCPP氧化还原电对的一对氧化还原峰。由于金纳米粒子和MMPF-6（Fe）纳米材料的协同效应,基于Au NP/MMPF-6（Fe）纳米材料的电化学传感器对羟胺的氧化明显展现出较高的电化学响应。以Au NP/MMPF-6（Fe）纳米复合材料制备的HP/Au NP/MMPF-6（Fe）纳米探针构建了一个电化学传感器催化羟胺产生电信号,用于乳品中镁离子的快速定量检测。实验结果表明,在优化条件下,峰值电流（I）与镁离子浓度的对数值在0.01⁵0.0 mM范围内呈良好的线性关系,检出限达到3μM。加标回收实验也对乳品中的镁离子进行了分析,回收率在90.7%¹09.2%范围内。本文提出的策略具有高再现性和稳定性等卓越性能,表明其具有作为一个评估乳制品品质变化有效工具的潜力。而且,我们的工作不仅提供了一个简单的方法来实现金属卟啉的直接电化学行为也在生物分析方面拓展了金属有机框架复合材料的应用前景。