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电化学DNA生物传感器是基于DNA分子杂交作用原理设计而成的一种全新的基因检测技术,具有快速、简便、价廉、灵敏等特点,在核酸分析及其相关领域突显出了重要的应用价值。近年来,随着电化学技术的快速发展,许多优良的杂交指示剂被广泛地应用于电化学DNA生物传感器研制过程中。因此,如何筛选高灵敏度的电化学杂交指示剂,以提高传感器检测性能是DNA生物传感器研究领域的一个重要研究任务之一。为此,可通过对具有不同荷电性质的DNA杂交指示剂进行研究,筛选出高灵敏度杂交指示剂,构建高灵敏、高特异的电化学DNA生物传感器,并用于重大疾病相关基因的检测。本论文利用电化学和紫外-可见光谱方法,研究了阳离子型天青石蓝、中性山奈酚以及阴离子型核固红等不同荷电性质杂交指示剂与DNA的相互作用。实验结果显示,杂交指示剂与双链DNA结合后均形成非电活性的超分子物质,从而导致响应信号峰电流减小。并且,随着鲑鱼精dsDNA的加入,紫外-可见光谱最大吸收峰逐渐减小且伴有红移现象,表明这三种不同荷电性质杂交指示剂均能与DNA双螺旋结构以嵌插方式结合。天青石蓝、山奈酚和核固红与dsDNA均形成2:1型的复合物,结合常数分别为1012.87、109.68和1011.71。以这三种不同荷电性质杂交指示剂分别构建电化学DNA传感器,并用于骨肉瘤耐药相关基因、手足口病标志基因和西尼罗病毒标志基因的检测。本论文主要内容包括以下三个部分:1、利用阳离子型天青石蓝为杂交指示剂,构建了检测骨肉瘤耐药相关基因的电化学DNA生物传感器。在优化实验条件下,该传感器能够较好地区分杂交溶液中的互补序列、单碱基错配序列、完全错配序列。在血清模拟样品体系中,传感器响应信号峰电流与互补链DNA的浓度(在1.0×10-95×10-7mol/L范围内)呈较好的线性关系,线性回归方程为ΔI（μA）=0.62038+0.36576lgCDNA（nM）,线性相关系数r=0.9905,检测限为0.046 nmol/L（S/N=3）。该传感器可实现对骨肉瘤耐药相关基因的灵敏、特异、定量检测。在血清模拟样品体系中,可以准确地检测到互补序列,而不受干扰序列的影响。2、通过中性指示剂山奈酚制备的电化学DNA生物传感器,成功地对手足口病相关标志基因进行了快速定量检测。实验结果显示,由山奈酚制备的传感器,具有高度灵敏性和特异性。在血清模拟际品体系中,在当传感器的响应信号峰电流与互补链DNA的浓度在5.0×10-95×10-7mol/L范围内,二者呈较好的线性关系,线性回归方程为ΔI（μA）=0.7192+0.5012lgCDNA（n M）,线性相关系数r=0.9908,检测限为0.167nmol/L（S/N=3）。实现了手足口病标志基因在人工模拟样品体系中的快速检测。3、以阴离子型核固红为杂交指示剂制备的电化学DNA生物传感器,能够对模拟样品体系中西尼罗病毒标志基因进行快速定量检测。互补链DNA的浓度在5.0×10-85×10-7 mol/L范围内,传感器的响应峰电流与其浓度呈较好的线性关系,线性回归方程为ΔI（μA）=-0.823+0.7676lgCDNA（nM）,线性相关系数r=0.9910,检测限为3.513 nmol/L（S/N=3）。此传感器成功地对西尼罗病毒标志基因进行了快速检测。