谷胱甘肽(GSH)作为生命有机体中含量最丰富的巯基化合物,在细胞行使其生理功能的过程中扮演着至关重要的角色。近年来,有关谷胱甘肽的研究发现,细胞内谷胱甘肽的异常表达与很多人类疾病的发生紧密相关。因此,迫切需要发展一些更简单而有效的方法来监测生理和病理条件下的谷胱甘肽浓度。由于电化学传感器具有成本低、操作简单、灵敏度高等显著特点,因此构建合适的电化学体系检测谷胱甘肽有着重要的应用前景。在本论文研究工作中,我们基于汞离子介导的链置换反应和谷胱甘肽介导的配体交换反应分别构建了两种谷胱甘肽电化学检测的新方法,具体研究内容如下:1.基于汞离子介导的链置换反应策略实现对谷胱甘肽的电化学检测谷胱甘肽在多种细胞生理功能中都起到重要的作用,其表达水平与许多人类疾病息息相关。在本章中,我们提出了一个基于汞离子介导的链置换反应定量检测谷胱甘肽的电化学方法。借助汞离子与胸腺嘧啶的亲和特性,辅助DNA通过与探针DNA1的3’端杂交置换出电极上标记了亚甲基蓝信号分子的探针DNA2。当谷胱甘肽存在时,谷胱甘肽螯合汞离子,抑制汞离子介导的链置换反应,从而保护了电极表面的DNA2。因此,电极可以捕获到亚甲基蓝的电化学信号,进而灵敏的检测谷胱甘肽的浓度。我们所提出的新方法可以在0.5 nM到5μM的浓度范围内线性检测目标分子,检测限为0.14 nM,并且可以在复杂的血清样品甚至是细胞提取物中较为简便地区分出目的分子。这一新方法对于未来在临床样本中监测谷胱甘肽具有潜在的应用价值。2.基于配体交换辅助的DNA模板化银纳米颗粒的释放实现细胞内谷胱甘肽的电化学检测在论文这部分工作中,我们提出了一个基于谷胱甘肽和银纳米颗粒高亲和性结合的电化学方法来检测细胞内的谷胱甘肽。DNA模板表面吸附的银离子可以被还原成银纳米颗粒(AgNPs),同时银纳米颗粒通过Ag-S键相互作用与谷胱甘肽形成超稳定的结合,促使银纳米颗粒从模板DNA上释放。当未释放银纳米颗粒的单链DNA模板借助磁性石墨烯从溶液中分离后,已经从DNA上释放的谷胱甘肽包被的银纳米颗粒在酸性溶液中溶解,释放出大量的银离子,产生一个明显的电化学响应。我们所提出的新方法可以在0.1 nM到1μΜ的线性范围内敏感且特异地检测出谷胱甘肽,最低检测限为0.023 nM,并可以应用于海拉细胞内谷胱甘肽的检测。因此,我们的方法有望在临床中用于诊断与谷胱甘肽异常表达的相关疾病。