本文主要是制备新型电化学DNA传感器,用于有害物质及其代谢产物对DNA损伤的检测。本文利用各种电化学分析方法及模拟人体环境构建体外模型,同时检测有害物质及其代谢产物对DNA损伤的作用。该研究致力于发展新的体外DNA损伤检测模式,拓展了电化学DNA生物传感器的应用范围,使得电化学传感器在临床检验、环境检测、医学验证等的应用成为可能。文章中对DNA损伤的类型及其方式进行了介绍,回顾和概述了一些常见DNA损伤的检测方法,综述了电化学DNA传感器的发展历程和研究现状。并对电化学DNA传感器检测DNA损伤的应用前景做了展望。为了构建功能化的DNA传感器和建立DNA损伤体外监测的新模式,我们开展了以下的工作：1.建立吠喃西林及其代谢产物硝基自由基对DNA的损伤的电化学检测新方法。首先我们考察了呋喃西林随pH值变化的电化学行为,发现pH值大于7时有硝基自由基还原峰产生,表明呋喃西林代谢过程中产生了中间产物硝基自由基。随后研究了DNA与呋喃西林相互作用的可能机制,实验证明两者存在静电作用。此外我们利用DNA生物传感器结合电化学探针邻菲罗啉咕[Co(phen)32+]对呋喃西林导致的DNA损伤进行了直接和间接测定,发现呋喃西林及其代谢中问产物硝基自由基均对DNA有损伤作用,而且代谢过程中产生的自由基造成的DNA氧化损伤对人体健康的威害更大。原子力显微镜的结果进一步验证了呋喃西林对DNA的损伤机制。最后利用构建的DNA生物传感器实现了呋喃西林的定量检测,线性范围和检测限分别为2.50～37.5×10-6mol L-1和0.8×10-6mol L-1,并成功地用于实际样品滴鼻液中呋喃西林的测定。2.构建DNA/聚二苯胺磺酸钠复合修饰电极,实现对儿茶酚的选择性检测并用于DNA损伤作用机制的研究。首先利用交流阻抗、循环伏安和原子力显微镜对修饰电极的构建过程进行表征。据发现该电极能较好地分开对苯二酚和儿茶酚的氧化峰,并且显著地增强了儿茶酚的电化学响应,说明该电极可以高灵敏、高选择地检测儿茶酚。在优化的实验条件下建立了儿茶酚的标准曲线,据发现线性范围和检测限分别为7.50～82.5×10-7molL-1和6.48×10-7molL-1。该方法用于湖水样中儿茶酚的检测,结果令人满意。此外本实验还利用电化学探针邻菲罗啉咕[Co(phen)33+]研究了儿茶酚及代谢产物羟基自由基对DNA的损伤作用机制。3.构建DNA/氯化血红索/Nafion-石墨烯修饰的玻碳电极,建立检测苯并芘及其酶代谢产物对DNA的损伤作用的新方法。电化学和原子力显微镜用于对修饰过程进行表征。修饰电极分别浸泡在苯并芘、双氧水或苯并芘与双氧水的混合溶液中,微分脉冲伏安对其研究,发现经过苯并芘溶液浸泡的电极没有氧化峰出现,而经过双氧水和混合溶液浸泡的电极检测到了DNA鸟嘌呤的氧化峰,且混合溶液浸泡的峰电流显著增大,这表明氯化血红素与双氧水可以模拟细胞色素P450代谢苯并芘,并证明苯并芘本身对DNA基本没有损伤作用,而其代谢产物对DNA有明显的损伤。该生物传感器提供了一种DNA损伤作用机制研究的新思路,预期能拓展用于环境污染物、药物及药物代谢产物对DNA损伤的研究。此外本实验还利用交流阻抗和紫外可见光谱验证电化学方法所得到的结果。利用苯并芘的浓度与DNA鸟嘌呤的电流建立校正方程,线性范围和检测限分别为20.0～220.0×10-9mol L-1和为11.2×10-9mol L-1。