谷胱甘肽的消耗与糖尿病、艾滋病、神经组织退化等疾病密切相关；半胱氨酸作为一种生物标志分子是老年痴呆、心血管等疾病的生理调节剂；肌红蛋白是一种非酶心肌蛋白，可以作为急性心肌梗死早期诊断的标志物。因此，发展用于检测复杂体系中这些生物分子的高灵敏、高选择性的方法是具有重要意义的。本论文以谷胱甘肽、半胱氨酸和肌红蛋白为检测对象，结合信号增强技术，构建了新型核酸探针电化学传感器。具体研究工作如下：1．基于金纳米颗粒增强信号的核酸探针电化学传感器用于谷胱甘肽和半胱氨酸的检测。首先将富含T碱基的DNA1和DNA2探针分别修饰在金电极和纳米金颗粒（AuNPs）上，然后加入Hg²⁺，通过形成T-Hg²⁺-T结构使AuNPs结合到金电极表面。当加入谷胱甘肽或半胱氨酸后，谷胱甘肽或半胱氨酸可以竞争结合T-Hg²⁺-T结构中的Hg²⁺，使AuNPs离开电极表面。由于AuNPs上修饰的DNA探针能够静电吸附大量电活性物质六氨合钌（RuHex），以上过程可引起计时电量信号的显著变化，据此可实现谷胱甘肽或半胱氨酸的高灵敏检测。该传感器的检测下限达到10pmol/L，相对荧光或比色法而言，降低了2³个数量级。同时，该传感器具有较好的选择性。2．基于金纳米颗粒增强信号的核酸探针电化学传感器用于肌红蛋白的检测。以本实验室筛选出来的肌红蛋白核酸适配体作为识别元件，结合DNA修饰的金纳米颗粒增强信号技术，以六氨合钌作为电活性分子，实现了对肌红蛋白的定量检测，检测下限为50pmol/L。同时，该传感器具有较好的选择性，并可用于人血清样品中肌红蛋白的检测。与许多以抗体为识别元件构建的肌红蛋白的传感器相比而言，其检测下限降低了1³个数量级。3．基于超级“三明治”结构增强信号的核酸探针电化学传感器用于肌红蛋白的检测。利用DNA探针在电极表面自组装形成超级“三明治”结构，以肌红蛋白的核酸适配体作为识别元件，实现了对肌红蛋白的定量检测，检测下限为10pmol/L。与不用超级“三明治”结构增强信号的直接竞争检测法相比，其检测限降低了10倍。同时，该传感器具有较好的选择性，并可用于人血清样品中肌红蛋白的检测。该方法不需要使用昂贵的酶，条件温和，是一种简便、灵敏度高、选择性好、通用的方法。