电化学发光（Electrochemiluminescence,ECL）是电化学与化学发光相结合的一种检测技术,具有灵敏度高、线性范围宽、选择性好等优点,在环境分析、食品检测和疾病诊断等领域都显示出了良好的应用前景。疾病相关标志物灵敏、准确检测作为ECL分析的研究热点之一,受到了研究者们极大的关注。为了实现对生物标志物的灵敏、准确检测,本文合成了金纳米棒（Au NRs）、银-聚酰胺-胺纳米粒子（Ag-PAMAM NCs）和还原氧化石墨烯-金（rGO-Au）功能化的纳米复合材料,并巧妙结合比率测定法和空间分辨技术,构建了系列基于共振能量转移（RET）或酶催化信号放大策略的ECL生物传感新平台,实现了对疾病标志物如microRNA-21、心肌肌钙蛋白I、肌红蛋白、癌胚抗原的灵敏检测。主要创新点和研究内容如下:1.基于MoS₂ QDs的阴极ECL行为构建灵敏检测microRNA-21传感器以K₂S₂O₈为共反应剂,首次研究了无毒MoS₂量子点的阴极ECL行为。Ag-PAMAM NCs作为双功能标记物既可以实现对MoS₂-rGO纳米复合材料ECL信号的猝灭又可以实现对其信号的增强:通过调控MoS₂量子点和Ag-PAMAM NCs之间的粒子间距使两者距离接近引起共振能量转移,产生ECL的猝灭;通过调控使两者距离增加引起表面等离子体共振,产生ECL信号的增强。利用这一过程,实现对ECL体系的信号放大作用。将MoS₂量子点优良的ECL性能与Ag-PAMAM NCs对ECL猝灭和增强效应结合起来,构建了一种灵敏检测microRNA-21的新型ECL传感平台,线性范围是1×10^-15–1×10^-1010 mol/L,检出限为0.20 fmol/L（S/N=3）。提出的方法成功应用于人血清样品的microRNA-21的测定,回收率为90.0–110.0%,RSD不大于5.8%。表明该方法在生物和化学分析方面具有良好的应用潜力。2.空间分辨比率型ECL生物传感器的构建及心肌肌钙蛋白I的灵敏检测基于RET和酶催化信号放大策略构建了一个灵敏检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）的空间分辨比率型ECL传感器。以CdS纳米线（CdS NWs）和鲁米诺-金纳米粒子（L-Au NPs）分别作为阴极和阳极发光纳米材料,用双盘玻碳电极（DDCE）作为工作电极,首先,将CdS NWs和L-Au NPs分别修饰在DDCE的工作电极1（WE1）和工作电极2（WE2）上,再通过层层修饰的方法,在WE1和WE2上分别修饰戊二醛（GLD）、anti-cTnI、牛血清白蛋白（BSA）和cTnI,WE1修饰不同浓度cTnI作为工作电极,WE2修饰固定浓度的cTnI作为内参电极。最后,将anti-cTnI-还原氧化石墨烯-纳米金-过氧化氢酶（anti-cTnI-rGO-Au-CAT）固定在WE1上。rGO上负载的Au NPs与CdS NWs之间的RET、CAT对共反应剂的消耗产生ECL信号的双重猝灭,从而实现检测的双重放大。以WE1输出ECL信号和WE2输出ECL信号的比值为定量分析的基础,实现了急性心肌梗死标志物cTnI的灵敏检测,线性范围是5.0×10^-13–1.0×10^-77 g/mL,检出限为0.10 pg/mL。此外,该方法成功地应用于人血清样品中cTnI检测,检测结果与信阳市中心医院结果一致,回收率为90%–110%,RSD在3.6–6.7%之间。空间分辨比率型ECL传感平台的设计不仅避免了仪器环境变化等因素带来的干扰,而且降低了两发光体系之间的交叉串扰,从而实现了对目标物的灵敏、准确检测。3.空间分辨型ECL适配体传感器构建及癌胚抗原的灵敏检测基于双检测模式构建了一种灵敏检测癌胚抗原（CEA）的空间分辨型ECL适配体传感器。CdS-C纳米复合材料和L-Au NPs作为阴极和阳极发光材料分别修饰在DDCE的WE1和WE2上。依次固定上Au NPs、CEA适配体的互补链（cDNA）和BSA后,用Ag-PAMAM NCs标记的生物素适配体（Ag-PAMAM-bio-Apt）与修饰过的DDCE一起孵育。Ag-PAMAM NCs作为猝灭探针对共反应剂H₂O₂有原位消耗的作用,WE1和WE2上的ECL信号均降低。另外,L-Au NPs（WE2）与Ag-PAMAM NCs之间存在光谱重叠可以发生RET,这会使WE2上的ECL信号强度进一步降低。当目标物CEA存在时,CEA与电极界面上的cDNA对Ag-PAMAM-bio-Apt发生竞争反应,使得部分Ag-PAMAM-bio-Apt与DDCE分离,阴极和阳极的ECL信号强度恢复。该方法实现了对CEA的双重检测,阴极和阳极的线性范围均是1.0×10^-12–5.0×10^-77 g/mL,检出限分别为0.39 pg/mL和0.20 pg/mL。并将该方法应用于人血清样品中CEA的测定,阴极的回收率为80.0%–104.8%,RSDs小于5.2%,阳极的回收率为80.0–110.0%,RSDs不超过7.7%。4.基于多功能金纳米棒构建ECL-RET传感器同时测定多种急性心肌梗死标志物基于电位分辨及空间分辨技术,发展了一种能够同时检测两种急性心肌梗死生物标志物（肌红蛋白（Myo）和cTnI）的ECL-RET体系。CdS NWs和RuSi@Ru（bpy）₃²⁺NPs分别作为阴极和阳极的ECL能量供体,金纳米棒（Au NRs）作为他们的ECL受体。通过调控Au NRs的两个吸收峰使其分别与CdS NWs和RuSi@Ru（bpy）₃²⁺NPs的ECL发射光谱相匹配而发生RET,从而实现对ECL信号的有效放大。为验证该体系的生物应用能力,构建了一种同时检测急性心肌梗死两种生物标志物的免疫传感器平台。其对Myo和cTnI检测的线性范围分别为:5.0×10^-13–5.0×10^-77 g/mL和1.0×10^-12–1.0×10^-77 g/mL,检出限分别为0.20pg/mL和0.50 pg/mL。阴极测定Myo的回收率为89.6%–120.0%,RSDs小于8.0%;阳极测定Myo的回收率在86.0%–116.0%之间,RSDs不大于6.8%。为ECL生物标志物检测和疾病早期诊断提供了一条新的途径。