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DNA电化学传感器具有仪器简便、灵敏度高等特点,受到了广泛的关注。但是传统的DNA电化学传感器一般需要电极修饰的过程,步骤复杂,重现性差。本论文利用不同长度的DNA所带的负电荷的差异使得其向带有负电荷的ITO电极表面的扩散的差别构建了免电极修饰的DNA电化学传感器,并结合信号放大技术,应用到DNA片段、食品污染物等的分析测试中。论文分为四章。第一章详细介绍了 DNA电化学生物传感器的特点及其卓越的优势、传统DNA电化学生物传感器的构建、均相DNA电化学生物传感器的研究进展等内容,并简单的阐述了本论文的研究思路。第二章设计了一种基于切刻内切酶引发的目标诱导链置换机制的超高选择性的均相DNA电化学生物传感器。由于含有切刻内切酶识别序列并末端标记了亚甲基蓝的探针(eMB)带有大量负电性的磷酸残基,所以eMB负电性较强,难于扩散至带负电的ITO电极表面,电流信号很小。加入目标物(T1),T1与eMB杂交成双链后,被切刻内切酶识别、剪切,产生带负电性小的短链DNA(eT)。eT能够靠近ITO电极表面,产生较大的信号。且酶切会促使T1循环使用,实现信号放大。T1线性范围为1-10pM,检测下限为0.35pM。该传感器能够鉴别单碱基错配序列,且被用于唾液模拟样中目标物的检测,其检测结果显示传感器性能很稳定。第三章设计了一种基于核酸外切酶催化目标物循环放大机制的赭曲毒素A(OTA)的均相传感器。适配体链(TA)和修饰了亚甲基蓝(MB)的底物链TS会杂交形成双链。加入OTA后,OTA从双链中竞争出TA,形成复合物,使TS从双链中脱离。此时RecJf酶会剪掉溶液中所有的单链,产生标记了 MB的短链(eT),eT能扩散至负电的ITO表面,产生较大的信号。而酶切反应促使OTA被循环利用,实现信号放大。OTA线性范围为0.01-1.0 ng mL-1,检测限0.004 ng mL-1。该传感器检应用于小麦质控样中OTA的检测,得到了较好的结果。第四章设计了一种基于目标物循环放大信号的均相DNAzyme电化学生物传感器检测Pb2+。该传感器利用Pb2+-DNAzyme特异识别Pb2+,使带大量负电的且含MB的底物链被剪成2段,其中一段是带MB的短链,该短链能接近负电的ITO电极表面,产生明显的信号。且Pb2+能循环利用,实现信号放大。Pb2+线性范围为0.05-1 μM,检测限0.018 μM。该传感器应用于闽江水样中Pb2+的检测。