光电化学（Photoelectrochemical）传感器是基于半导体材料的光电转化特性实现目标物浓度检测的一类装置。与电化学传感器相比,光电化学传感器的激发能量（光）与检测信号（电）分属于不同的表现形式,故其具有较低的背景影响和更高的灵敏度。其中光电化学生物传感器因其对生物分子具有良好的检测能力而备受关注。朊蛋白病（Prion diseases）是一类典型的神经系统变异性疾病。传染性水貂脑病、羊瘙痒病和牛海绵状脑病等为常见的动物朊蛋白病;克雅式症（Creutzfeldt-Jakob）、无特征性病理改变的朊蛋白痴呆和朊蛋白痴呆伴痉挛性截瘫、Gerstmann-Straussler-Scheinker综合征等为常见的人类朊蛋白病。构象从正常细胞形态（PrP^C）转化为感染性亚型(PrP^Sc)是朊蛋白病毒致病繁殖的关键环节。一般人体内此类蛋白含量为微量,因此,发展快速灵敏的传感方法来检测朊蛋白是非常有意义的。在动植物细胞及微生物体内,核酸是遗传信息的主要传递者并具有特异性结构。依据不同的核苷酸序列和化学成分,一般可分为两类:脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。其中,小分子RNA（microRNAs）是一种非编码RNA,存在于真核生物中。经研究表明,miRNA在多种癌症疾病中存在不同程度的基因表达,在肿瘤形成的过程中起着决定性的作用。因此发展高效灵敏的核酸传感器具有深远的研究意义和价值。本论文主要基于光电化学传感方法,开展了对朊蛋白和小分子RNA的分析检测工作:（1）基于溶解氧的消耗和H₂O₂对CdTe量子点光电性能的影响,设计了一种简单的用于朊蛋白检测的光电化学免疫传感器。以3-巯基丙酸修饰的CdTe量子点为光电阴极材料,与抗体结合后的葡萄糖氧化酶（GOx）为催化剂,与朊蛋白特异性识别后,在葡萄糖的存在下,随着电子供体（O₂）的消耗以及原位生成的H₂O₂对CdTe量子点的结构破坏,降低光电流。在最佳条件下,分别得到两段线性响应范围:1 pg mL^-1-50 pg mL^-1和50 pg mL^-1-1000 pg mL^-1,检测限低至0.73 pg mL^-1（3σ）。此外,通过改变特异性抗体,该策略甚至可以拓展应用于朊蛋白病毒(PrP^Sc)和其他蛋白类物质的检测。（2）在核酸外切酶（Exo-III）的辅助下,利用核酸链循环杂交放大检测信号的方法,构建了一种灵敏的光电化学核酸传感器,达到了对miRNA-21微量检测的目的。首先利用Exo-III催化反应实现核酸链循环杂交过程,将循环产生的Initiate B一端与固定在光电材料表面的Capture-DNA进行配对,另一端与富含胞嘧啶（Cytosine）碱基（简称:富C碱基）的DNA和银离子特异性结合形成具有C-Ag⁺-C稳定结构的探针DNA配对,在Na₂S的存在下原位生成半导体材料Ag₂S,与固定在玻璃电极表面的CdS/TiO₂之间发生能级错配,达到降低光电流的效果,此方法对miRNA-21的检测具有有良好的分析性能,线性范围为0.5 fM-1 nM,检测限可低至0.28 fM（3σ）。另外,该核酸传感器也具有优异的稳定性与重现性。（3）基于SnO₂与Au/g-C₃N₄的光电化学复合材料,设计了一种简单的、“signal-on”的用于检测miRNA-21的光电化学（PEC）传感方法。通过核酸碱基配对能力强弱的竞争,构建核酸链循环杂交放大检测信号的的方法,将循环过程中的产物Initiate B与固定在光电材料表面的Capture-DNA进行配对,在发夹链H₁,H₂的共同参与下,电极表面形成多级Y型磷酸骨架结构,将增强光电流响应的电子转移介质[Ru（NH₃）₆]³⁺通过静电吸附作用引入到电极表面,利用[Ru（NH₃）₆]³⁺对光电材料光电流的增强作用,实现对miRNA-21的检测,线性范围为0.1 fM-1nM,检测限低至0.033 fM。