1、納米材料有“世紀最有前途的材料”的美譽，當物質的結構單元小到納米數(shù)量級時會產(chǎn)生特異的表面效應、小尺寸效應、宏觀量子隧道效應和量子尺寸效應，其電學、磁學、光學和化學性質也會發(fā)生顯著的變化，呈現(xiàn)出常規(guī)材料不具備的優(yōu)越性能。納米材料的介入為傳感器的發(fā)展提供了無窮的想象空間，具有納米結構的材料可以廣泛地應用于敏感分子的固定、信號的檢測和放大。與傳統(tǒng)的傳感器相比，基于納米材料的新型傳感器具有超高靈敏度與選擇性，同時傳感器的響應速度也會得到大幅度的

2、提高。本論文的研究內容是基于納米金屬化合物的新型無標記生物傳感器的研究。研究表明:(1)鈦酸鉍(Bi2Ti2O7)具有很好的導電性和生物親和性，電極具有較好的電子轉移活性，且鈦酸鉍表面粗糙，可以極大的增加電極的有效比表面積，使得該傳感器對DNA序列的測定表現(xiàn)出較大的電流響應。(2)氯釕酸銨通過與核苷酸適體間的氧離子進行交換的方式將其固定到DNA鏈上，從而極大的增強了信號分子氯釕酸銨在檢測體系中的固定作用，使得該傳感器對溶菌酶的測定表現(xiàn)出

3、較強靈敏的電流響應。(3)利用RNA核苷酸鏈與Pb2+的特異性結合所形成內切酶式生物傳感器對鉛離子有著高靈敏度的檢測。本論文的研究內容主要包括以下幾個部分:
　　 1基于Bi2Ti2O7/GCE的新型DNA傳感器的研制
　　 將納米材料鈦酸鉍通過靜電吸附方式修飾到玻碳電極(GCE)表面制備了一種無標記的、新型DNA生物傳感器。DNA探針可與互補的DNA進行雜交，在指示劑柔紅霉素存在條件下，以微分脈沖伏安法測定DNA。通過

4、XRD、場發(fā)射掃描電鏡、微分脈沖伏安法(DPV)和電化學阻抗等手段對傳感器形貌及其響應特性進行了表征。由于鈦酸鉍(Bi2Ti2O7)具有很好的導電性和生物親和性，電極具有較好的電子轉移活性，且鈦酸鉍表面粗糙，可以極大的增加電極的有效比表面積，使得該傳感器對DNA序列的測定表現(xiàn)出了較大的電流響應。在優(yōu)化的實驗條件下，該傳感器對目標DNA的響應范圍為1.0×10-5～1.0×10-10M，相關系數(shù)0.9952，檢測限為1.34×10-12

5、M(3倍信噪比)。結果表明，該傳感器對DNA的檢測具有很好的選擇性，有著潛在的應用前景。
　　 2基于氯釕酸銨特性的溶菌酶無標記檢測
　　 利用氯釕酸銨特性及溶菌酶與相應適體間的特異結合從而制備了一種無標記、新型的溶菌酶生物傳感器。單鏈在中性pH條件下與帶正電的溶菌酶(等電點11)結合，適體鏈纏繞溶菌酶，使得與適體互補的短核苷酸鏈（帶有氯釕酸銨信號）脫離核苷酸適體，從而離開金電極表面，使電化學信號降低。通過微分脈沖伏安法

6、(DPV)和電化學阻抗等手段對傳感器形貌及其響應特性進行了表征。氯釕酸銨通過與核苷酸適體間的氧離子進行交換的方式將其固定到DNA鏈上，從而極大的增強了信號分子在檢測體系中的固定作用，使得該傳感器對溶菌酶的測定表現(xiàn)出了較靈敏的電流響應。在優(yōu)化的實驗條件下，該傳感器對溶菌酶的響應范圍為1.0×10-5～1.0×10-9 M，相關系數(shù)0.9971，檢測限為1.98×10-11 M(3倍信噪比)。結果表明，該傳感器對溶菌酶的檢測具有很好的選擇性

7、，有著潛在的應用前景。
　　 3基于鈦酸鉍和氯釕酸銨的鉛生物傳感器
　　 利用Pb2+和RNA特殊堿基鏈的特異性結合后形成于類似于內切酶的結構形式，在RNA鏈上的RNA堿基處斷開，這樣就會將帶有氯釕酸銨信號的RNA鏈部分斷開，以使形成信號降低型Pb2+傳感器。通過微分脈沖伏安法(DPV)和電化學阻抗等手段對傳感器形貌及其響應特性進行表征。該方法對Pb2+的檢測范圍是1.0×10-6～1.0×10-10 M，檢測限為8.5