光电化学（photoelectrochemical,PEC）分析作为一种新兴的、有潜力的分析方法在生物传感、医疗监测、环境监控和食品分析等领域具有广泛的应用。它利用光作为激发源对光电材料施加激励,使其产生电子-空穴对,进而产生能被外电路检测到的光电流。它将激发端与接收端分离,具有低背景噪声和高灵敏度的优势。传统的光电化学传感检测研究依赖于电化学工作站和高功率光源的协同作用。即时检测（point-of-care testing,POCT）需求的不断增加对光电化学检测设备的小型化和便携化提出了新的要求。智能手机以其高速计算能力、无线通信技术和开源的操作系统等优势在移动传感检测设备中占有一席之地。通过结合集成电路技术,有利于构建光电集成“一体化”的检测平台,为光电化学传感检测的实际应用提供新思路。本文构建了一种基于智能手机的光电化学传感检测系统,旨在实现光电化学检测装置的便携化和小型化,进而实现生物目标物质的光电化学即时检测。本系统主要包含三个部分:智能手机、检测电路和生物传感器。其中智能手机是整个系统的控制中心,主要用于实现参数设置、信息交互,以及数据处理和显示等功能;检测电路集成了电化学工作站和高功率光源的功能,实现了光源激励与光电流测量的同时控制。生物传感器则主要用于目标物质的传感检测。本文首先对系统硬件和软件部分进行了设计构建。通过选择合适的集成电路芯片和LED光源,完成了硬件电路的加工制作,并通过一系列的光电流和性能测试,完成了硬件电路的可行性分析。本检测电路的测量结果与电化学工作站的测量结果达到了较好的一致性。其次,利用编程软件完成了手机应用程序（APP）的开发,并利用蓝牙实现了硬件电路与手机APP的无线通信。其次,本文对生物传感器特别是传感电极进行了相应的设计。本文中我们选择具有可见光光电响应的石墨相氮化碳（graphitic carbon nitride,g-C3N4）作为光电材料,同时结合纳米金颗粒（Au NPs）作为信号放大元件,完成了光电化学传感电极的修饰,并通过电镜、光谱和电化学等方法表征其电极特性。此外,根据便携式检测的要求,本文也对光电化学检测反应装置进行了设计,用来满足实时检测的需要。在上述系统构建完成的基础上,我们选择相应的目标物质对系统的可行性进行了分析。本文选择一种重要的癌症标志物——基质金属蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2,MMP-2）作为检测范例。作为一种内肽酶,MMP-2能够特异性的剪切多肽序列（PLGVR）,因此,利用多肽剪切的方法,我们设计制备了特定的多肽链序列,并将其修饰到传感电极表面。然后利用本文构建的基于智能手机的光电化学传感检测系统,对不同浓度的MMP-2进行了光电化学检测,得到了MMP-2浓度与光电流之间的线性关系。同时对传感器的稳定性和特异性进行了测试。结果表明,本文构建的系统能够实现MMP-2的快速检测,在癌症的早期诊断、预后以及抗癌药物的筛选等方面具有重要意义。总的来说,本文构建的基于智能手机的小型化、便携式光电化学传感检测系统为实现光电化学传感器在生物医学、环境监测等领域的实际应用提供了可能。