本论文以核酸适配体为识别元素,采用杂交链式反应（Hybridization chain reaction,HCR）为信号扩增手段,构建了四种电化学生物传感器,成功实现了对Hg²⁺,8-羟基脱氧鸟嘌呤核苷（8-OH-dG）和蛋白激酶A（PKA）的高灵敏、高选择性检测。论文主要包括以下内容:1.基于Hg²⁺诱发的杂交链反应对Hg²⁺的比色分析在本工作中,引入了四条不同序列的DNA:cDNA,pDNA和两条生物素标记的发夹型杂交DNA链H1,H2。基于T-Hg²⁺-T的稳定结构使cDNA和pDNA相结合,未杂交的pDNA作为引发剂,触发H1和H2的杂交,形成共聚双螺旋DNA结构。最后,将标记亲和素的辣根过氧化物酶（HRP）固定到双链DNA上,HRP可以催化H₂O₂氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺的（TMB）的反应,引起颜色变化。在最佳实验条件下,TMB的吸光度与Hg²⁺浓度的对数在1 fM¹ pM内具有较好的线性关系,检出限为0.33 fM。该法选择性好,灵敏度高,为环境中Hg²⁺的检测提供了潜在的可能。2.基于二茂铁（Fc）增强ABEI电化学发光对8-OH-dG的检测在本工作中,我们制备了一种基于Fc增强ABEI的电化学发光测定8-OH-dG的适体传感器。8-OH-dG的适配体一部分与固定在金电极上的捕获DNA互补配对,另一部分与末端修饰Fc的探针DNA互补配对。由于Fc的引入,ABEI的电化学发光信号将显著增强。然而,当8-OH-dG存在时,其可以诱导富G序列适配体形成紧密的G-四倍体结构,电极表面引入的Fc数量减少,导致ABEI的电化学发光信号降低。在最佳实验条件下,ABEI发光强度与8-OH-dG浓度的对数呈线性关系,线性范围为1 nM¹00μM,检出限为0.33 nM。已将该方法应用于人体尿液中8-OH-dG的检测,结果满意,因此该方法在临床检测中具有潜在的应用价值。3.基于HCR的电化学适配体传感器的制备及其对8-OH-dG的检测在本工作中,我们以8-OH-dG适配体为诱导探针,以HCR为信号扩增技术,建立了一种检测DNA氧化损伤标志物8-羟基-2’-脱氧鸟嘌呤核苷（8-OH-dG）的方法。首先8-OH-dG适配体的一部分可以与固定在金电极上的捕获cDNA杂交,pDNA一部分与8-OH-dG适配体杂交,未杂交的部分可以诱发杂交链H1和H2的杂交,实现双链DNA的线性生长。然后将电活性物质[Ru（NH₃）₆]³⁺（RuHex）插入到双链DNA凹槽中以产生电化学信号。然而,当体系中有8-OH-dG存在时,其可以诱导富G序列适配体形成紧密的G-四倍体结构,杂交链反应被抑制,检测信号降低。在最佳实验条件下,适配体传感器对8-OH-dG检测的线性范围为10 pM¹00μM,检出限为2.5 pM。实验结果表明该适配体传感器不仅能实现对8-OH-dG的高灵敏度检测,而且对尿样中的重要干扰物尿酸也表现出良好的选择性。4.基于HCR的电化学适配体传感器及其对PKA的检测在本工作中,我们制备了一种高灵敏度,高选择性的基于HCR信号放大的检测蛋白激酶A（PKA）的电化学传感器。在ATP存在的情况下,适配体能够和ATP特异性的结合起来,ATP适配体和DNA不能杂交,当PKA存在时,ATP转化成ADP,MB负载到DNA双链上的量会变多,可以间接的测得PKA的线性范围,PKA的线性范围为4⁴×10⁵ U/L,检出限为1.33U/L。该方法显示出良好的选择性和高灵敏度,并且已成功应用于HeLa细胞裂解物中PKA的测定,即该方法在临床检测中具有巨大的应用价值。