电化学生物传感器具有微型化、操作简便、检测灵敏度高、成本较低等优点,广泛应用于对各种生物标志物的定量检测。生物标志物是可以标记一些组织、器官、细胞等由于结构的改变而引起相应生理条件变化的特异性生物分子。生物标志物包括酶、DNA、葡萄糖等。生物标志物与很多重要疾病密切相关,并且在疾病发生的早期,这些生物标志物的含量极低。随着医学朝着依靠生物标志物及针对生物靶点对疾病进行特异性治疗的方向稳步发展,实现对生物分子的超灵敏检测十分重要。1.本研究首次将电化学介导的原子转移自由基聚合（eATRP）用于葡萄糖超灵敏检测。首先,通过Au-S键将对巯基苯硼酸固定在Au电极表面,硼酸根可以特异性地识别葡萄糖的1,2-邻羟基。2-溴异丁酰溴与葡萄糖剩余的羟基反应将ATRP的引发剂烷基卤化物引入到电极表面。随后,通过电化学手段将Cu ^II还原为Cu ^I激活ATRP,含有电活性探针二茂铁的单体接枝到电极表面形成聚合物长链。最后,采用方波伏安法定量检测二茂铁的电化学信号。在最优条件下,基于该放大方法对葡萄糖检测可使检出限达到0.32 nM（R²=0.996）。此外,该策略在生理条件下对葡萄糖检测具有较好的特异性;同时在人体血清中对葡萄糖进行检测,结果表明该方法在人体血清中具有较高的抗干扰性和实用性。2.本次研究基于bisPNA具有入侵dsDNA的特性,利用电化学阻抗实现对特殊dsDNA“质粒pBR322”的定量检测。首先,通过Au-S键,将bisPNA探针固定在金电极表面。其中,bisPNA一条PNA链中的胞嘧啶（C）全部由修饰后的含氮碱基“J”替换。通过bisPNA与质粒之间的Watson-Crick和Hoogsteen氢键作用力,可形成一个稳定的PNA.DNA-PNA三联体螺旋结构实现bisPNA与目标DNA的杂交。基于PNA.DNA-PNA三联体结构bisPNA探针直接识别质粒pBR322,并且dsDNA无需经过变性操作。氧化还原电活性探针[Fe（CN）₆]^3-/4-作为指示剂,通过电荷在电极表面和溶液之间转移可产生阻抗,通过电化学阻抗技术记录阻抗变化,dsDNA的检出限可达0.1 nM（R²=0.993）。该方法在血清中同样具有较好的检测效果。