共价有机骨架(Covalent-organic frameworks,COFs)材料是由有机配体通过缩合反应形成的二维或三维多孔晶体聚合物,具有稳定的结构、高比表面积、大孔隙率和高电荷载流子迁移率等物化性质,已经应用在气体吸附分离、化学传感、光催化以及能源储存等领域。本论文设计合成了三种COFs及其复合材料,进一步构筑电化学(EC)和光电化学(PEC)生物传感器,用于生物活性分子和标志物的分析检测。主要内容包括以下方面:首先,以5,10,15,20-四(4-醛基苯)-21H,23H-卟啉和5,5’-二氨基-2,2’-联吡啶为有机配体,合成了卟啉基共价有机骨架(p-COF)。由于卟啉和电活性联吡啶单元的高共轭π-电子大环结构,因此基于p-COF的电化学和光电化学传感器表现出优异的电化学活性与光活性,对生物活性分子NO表现出良好的催化性能,所构筑的EC和PEC传感器对NO的最低检出限(LOD)分别为7.3 n M和71.2 n M。该生物传感器还显示出优异的选择性,良好的稳定性和重复性,以及检测癌细胞释放NO的可行性。其次,研究了一种新型的银纳米粒子修饰金属酞菁铜共价有机骨架(Cu TAPcMCOF@Ag NPs)。Cu TAPc-MCOF是以Cu(II)4′,4′′,4′′′,4′′′′-四胺基酞菁(Cu TAPc)和2,9-双[p-(甲酰基)苯基]-1,10-菲咯啉为原料通过Schiff碱缩合反应得到。Ag NPs可以增强Cu TAPc-MCOF的电催化能力并改善其生物相容性。基于Cu TAPc-MCOF@Ag NPs构筑的EC生物传感器,在0.18μM～17.1μM线性浓度范围内对NO的LOD低至12.6n M,传感器还表现出良好的选择性、重复性和稳定性。Cu TAPc-MCOF@Ag NPs复合材料具有良好的生物相容性和电催化活性,在检测癌细胞释放的NO方面显示出潜在的应用前景。最后,以预先合成的椭圆形Cu-MOF为模板,引入Cu TAPc-COF的制备体系中,合成出Cu-MOF@Cu TAPc-COF复合材料,并作为敏感膜固定人免疫缺陷病毒(HIV-1)探针DNA,构筑了用于检测HIV-1 DNA的EC和PEC生物传感平台。电化学和光电测试表明,基于Cu-MOF@Cu TAPc-COF的生物传感器在1 f M～1 n M范围内对目标物检测具有超低的LOD,分别为0.18 f M和0.02 f M。实际测试表明,人血清中检测到的HIV-1 DNA与真实浓度具有良好的一致性,为检测HIV-1 DNA提供了一个新的双模式生物传感检测平台。本研究为COFs基材料构筑电化学-光电化学生物传感器提供了新思路,进一步扩大了COFs材料的潜在应用范围。