电化学发光（electrochemiluminescence,ECL）具有灵敏度高、操作简单、响应快速、背景信号低等优点,在生物传感领域引起了越来越多的关注。近年来,研究者们开发了一系列的ECL材料,如碳点、量子点、聚合物点、金属团簇、金属有机凝胶、钙钛矿纳米晶体、碳氮纳米材料和金属有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）等。由于MOFs可以通过精心设计金属单元和有机配体来表现出独特的性能,具有比表面积大、结构可调、生物相容性好等优势,在ECL领域得到了广泛的应用。本文聚焦于镱基金属有机框架和锌基金属有机框架的ECL性质研究,并构建ECL生物传感器用于药物小分子和microRNAs的检测。具体内容包括以下三个部分:1.二维镱基金属有机框架的ECL性质及其在苦味酸和盐酸小檗碱检测中的应用以镱离子为金属节点,中-四（4-羧基苯基）卟啉（H2TCPP）为有机配体,通过微波辅助法合成不同厚度的二维镱基金属有机框架（2D Yb-MOFs）。在扫描电压范围为0到-1.6 V时,以2D Yb-MOFs作为ECL发光体,过硫酸钾（K2S2O8）作为外加共反应剂,产生强阴极ECL发射,且2D Yb-MOFs的ECL信号依赖于其厚度,2D Yb-MOFs越薄,ECL信号越强。ECL发射机理研究表明,2D Yb-MOFs越薄,其比表面积越大,可以提供更多的发光团,具有更好的导电性和更高的荧光量子产率,从而产生更高的ECL强度。基于2D Yb-MOFs与苦味酸（PA）之间的电子转移和PA与盐酸小檗碱（BCF）之间特殊的生物碱沉淀反应可实现PA和BCF的ECL“开-关-开”信号检测。在0.1μmol/L至1μmol/L的PA浓度范围内具有良好的线性关系,检测限为81.3 nmol/L。将PA浓度固定为1μmol/L时,在0.05μmol/L至1μmol/L的BCF浓度范围内具有良好的线性,检测限为36.5 nmol/L。2.双配体锌基金属有机框架微米花的ECL性质及其在miR-21检测中的应用以锌离子作为金属节点,以9,10-二（羧基苯基）蒽（DPA）配体与N,N-二乙基乙二胺（DEAEA）配体作为双配体,通过简单的一锅法合成双配体锌基金属有机框架微米花（d-MOF）。DPA配体是典型的ECL发光团,DEAEA配体不仅可以用作有效的共反应物,还可以用作形貌调节剂。随着DEAEA用量的增加,d-MOF的形貌由最初的厚片状变为薄片状,最后形成微米花。d-MOF将发光体和共反应剂连接在同一MOF结构中,表现出高效的分子内电子转移过程,在不外加任何共反应剂时,与单独的DPA配体或Zn-DPA单配体MOF（s-MOF）相比,d-MOF具有超强且超稳定的ECL性能。此外,以d-MOF为供体,以6-羧基-4’,5’-二氯-2’,7’-二甲氧基荧光素（JOE）为受体,制备了无外加共反应剂的ECL共振能量转移（ECL-RET）生物传感器,用于超灵敏检测microRNA-21（miR-21）,该生物传感器与miR-21浓度的对数呈良好的线性关系,其线性范围和检测限分别为100 amol/L-10pmol/L和61.7 amol/L。3.锌基金属有机框架的ECL性质及其在比率检测miR-133a中的应用以锌离子为金属节点,以4-[2,2’:6’,2"-三联吡啶]-4’-苯基羧酸（Hcptpy）为有机配体,通过水热法合成纤维状的锌基金属有机框架（Zn-MOFs）。Zn-MOFs是一个多通道ECL传感平台,具有优异的湮灭途径和共反应物途径ECL发射。相应的ECL行为研究表明,在不外加任何共反应剂时,Zn-MOF能同时产生较强的阴极ECL信号和较弱的阳极ECL信号;加入阴极共反应剂过硫酸钾（K2S2O8）后,Zn-MOFs则产生强的阴极ECL信号;当加入阳极共反应剂三正丙胺时,Zn-MOFs的阳极ECL信号显著增加,而阴极ECL信号略有下降。基于杂交链式反应（HCR）扩增技术,在发夹DNA上修饰N,N-二乙基乙二胺（DEAEA）,HCR产物中带有大量的DEAEA,提高了Zn-MOFs的阳极ECL强度,在靶物microRNA-133a（miR-133a）存在下,阳极与阴极的ECL强度比（Ia/Ic）显著提高,实现了miR-133a的超灵敏比率检测。此外,在没有外加共反应物的情况下,生物传感器显示出较好的准确性和稳定性。在最佳条件下,miR-133a的线性检测范围为50 amol/L至50fmol/L,检测限为35.8 amol/L。本研究以镱基金属有机框架和锌基金属有机框架材料为核心,分别研究了以2D Yb-MOFs和Zn-MOFs作为ECL发光体的性质,并成功应用于药物小分子和microRNAs的检测。本研究为开发具有高效ECL性能的MOFs材料提供了新的思路。