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伴随着核酸适配体自动化筛选技术的快速发展,基于核酸适配体高特异性生物识别作用与各种灵敏信号转导技术相结合来构建各种性能优良的生物传感器,近年来在分析化学领域引起了人们广泛关注。与抗体相比,核酸适配体由于具有分子量较小、易于化学合成、稳定性好、生物特异性高等优点,将其用于生物传感器构建,较传统的免疫传感器具有十分突出的性能优势和应用前景。更重要的是,核酸适配体的寡核苷酸性质使其十分易于与各种核酸、核酸酶等生物信号放大技术相结合,来进行各种生物信号放大策略的方便构建,从而大大提高生物传感器的分析灵敏度。为此,基于复杂基质中低丰度抗生素分子和miRNA生物标志物等分析物的高选择性、准确检测需要,本论文将核酸适配体的高特异性生物识别与各种生物信号放大技术相结合,在高灵敏电化学、比色生物传感新方法研究方面开展了如下三个工作:1.基于酶纳米探针信号放大的卡那霉素高灵敏电化学生物传感基于辣根过氧化物酶（HRP）功能化金纳米探针的信号转导与放大作用,本工作成功发展了一种可用于卡那霉素（Kana）检测的电化学核酸适配体传感新方法。该传感器通过在Kana核酸适配体互补链修饰电极上杂交组装Kana核酸适配体,并进一步吸附嵌插亚甲基蓝（MB）制备而成。接下来,链霉亲和素与高含量HRP功能化金纳米探针即可被特异性捕获到该核酸适配体传感器上,并通过MB电子媒介体作用的HRP催化反应产生灵敏的电化学信号响应。由于核酸适配体对Kana的特异性生物识别作用可以引起MB和纳米探针捕获量的定量减少,从而方便的实现了该传感器的电化学信号转导。由于酶催化反应和纳米探针信号放大作用均可实现对电化学信号的极大增强,因而使得本方法具有很高的灵敏度。在优化条件下,该方法线性范围可达4个数量级以上,检出限为0.88 pg mL-1。2.基于DNA酶催化反应与目标物循环信号放大的高灵敏卡那霉素均相比色传感基于目标物识别引起的DNA酶释放与核酸外切酶III（Exo III）助目标物循环信号放大,本工作成功发展了一种可用于Kana高灵敏检测的均相比色传感新方法。当Kana核酸适配体与DNA酶之间形成杂交双链后,DNA酶的催化反应活性可以得到很好抑制;当进一步进行Kana与其核酸适配体之间的特异性识别反应之后,DNA酶即可从DNA酶/S2双链中得以释放,从而来方便实现其比色信号的转导。在DNA酶序列3’末端增加的一个腺嘌呤碱基,不仅可以显著增强DNA酶的催化活性,而且使得DNA酶的催化活性更加易于抑制和释放。同时,Kana与其核酸适配体之间形成的特殊发夹结构,使得本工作可以方便引入Exo III来剪切此复合物,从而实现其催化目标物循环信号放大,进而大大提高方法的分析灵敏度。在优化条件下,该方法可在5个数量级的线性范围内实现对Kana的准确检测,检测限为0.045 pg mL-1。3.酶助目标物循环用于直立碳纳米管上miRNA高灵敏电化学生物传感本工作将直立纳米结构生物传感器上的一步生物识别反应与T7外切酶（Exo）助目标循环相结合,成功发展了一种可用于miRNA-21检测的电化学生物传感新方法。该生物传感器通过在芳基重氮盐修饰电极上共价链接末端羧基化单壁碳纳米管（SWCNT）构筑的直立纳米界面上非共价吸附二茂铁（Fc）标记单链信号DNA制备而成。当将其用于靶向分析物miRNA-21温育反应之后,形成DNA/RNA杂化双链即可从电极表面释放,从而引起生物传感器的电化学信号降低。此外,该生物识别反应还可以触发T7 Exo的酶助目标循环反应,从而实现传感器的极大信号放大。在优化条件下,该方法可在从10 fM至100 pM线性范围内实现对miRNA-21的方便、灵敏检测,检测限为3.5fM。