DNA的电化学研究始于上世纪50年代,随着极谱学的迅速发展,早期的研究主要集中在DNA及其碱基的伏安行为研究及测定方面。随着科技的进一步发展,其他的电分析化学方法也应用于DNA的研究。目前,DNA的电分析化学研究主要在DNA的结构形态分析、碱基序列分析,以及DNA的损伤和基因诊断方面有重要意义,并且可为DNA与各类金属离子及药物等小分子物质的相互作用研究提供依据。　　核酸在体内的代谢产物主要是嘌呤类化合物。在尿样中核酸代谢产物主要有尿酸和黄嘌呤,检测尿样中的尿酸和黄嘌呤对于生物医学诊断和多种疾病发病机制的研究具有指导作用。　　作为DNA氧化损伤的生物标志物，8-羟基-2’-脱氧鸟嘌呤核苷(8-OH-dG)的电化学行为及检测已经引起人们的广泛关注。8-羟基-2’-脱氧鸟嘌呤核苷在正常人尿样中的浓度一般保持恒定,所以其浓度的检测对许多癌症的预测与诊断具有非常重要的意义。　　近年来,纳米复合材料(Nanocomposites)的研究发展比较迅速。由于纳米复合材料的分散相具有纳米尺度效应,大的比表面积,强的界面相互作用和独特的物理—化学性能,使其与常规复合材料相比有更大的优势,可以制备出多功能复合材料。目前在电分析化学领域,利用碳纳米管复合材料直接的协同作用来发展和构建新的高灵敏度、高选择性的修饰电极及传感器已经成为碳纳米管复合材料应用研究的一个重要方面，具有重要的理论意义和广泛的应用前景。　　本课题中，选择单壁碳纳米管和量子点复合材料制备修饰电极并应用于生物电活性分子的电化学行为研究及定量检测。利用制备的复合材料修饰电极研究了脱氧核糖核酸的碱基及其损伤产物的电化学行为，实现了多种物质的共同测定。结果显示，碳纳米管和量子点复合材料有着高灵敏性能和高稳定性的特点,对于多种检测对象有着优良的分离性能和稳定性。另外，制备了碳纳米管/DNA复合材料的修饰电极,研究抗癌药物阿霉素在修饰电极上和DNA的相互作用,提出了一种简便快捷的研究DNA与抗癌药物的电化学研究方法。运用电化学预处理玻碳电极研究了DNA在体内的代谢产物尿酸、黄嘌呤和损伤产物8-羟基-2’-脱氧鸟嘌呤核苷的电化学行为,并进行了浓度检测,均取得理想的结果。本文具体工作如下：　　1. DNA四种碱基在单壁碳纳米管/CdTe/CdS量子点复合膜修饰玻碳电极上的电化学行为及检测研究　　结合纳米材料的特性和量子点的稳定性，制备了单壁碳纳米管/CdTe/CdS量子点复合材料修饰电极，考察了DNA的四种碱基在修饰电极上的电化学行为。实验结果表明，在伏安扫描中，嘌呤和嘧啶碱基都能在修饰电极上产生氧化峰。由缓冲液的pH和扫描速度对其峰电流和峰电位的影响,得出四种碱基在修饰电极上的电化学行为特征。重点研究了嘌呤碱基在修饰电极上的电化学行为及测定,并对实际样品,酸消解DNA产生的嘌呤碱基残基进行了测定。结果显示两种嘌呤的氧化峰电流在一定范围内与DNA浓度成线性关系,建立了样品中嘌呤碱基含量的检测方法。　　2.单壁碳纳米管/CdTe/CdS量子点修饰电极用于8-羟基-2’-脱氧鸟嘌呤核苷的电化学行为研究及高选择性测定　　用制备的单壁碳纳米管/CdTe/CdS量子点复合材料修饰电极研究了8-OH-dG的电化学行为及其定量检测。尿酸浓度在0.5-10μM范围内,0.706μM的8-OH-dG峰电流变化的相对标准偏差为1.5％,基本保持不变。实验结果显示,这种单壁碳纳米管和CdTe/CdS量子点复合材料修饰的电极在对生物分子抗干扰检测和共同检测方面表现出良好的性能,其稳定性和重现性使性质或结构相近的两种物质能够实现同时检测,这些性能归功于碳纳米管的高灵敏度和量子点的稳定性相结合。实验证明,这种修饰电极具有很好的应用前景。　　3.DNA代谢产物在电化学预处理玻碳电极上电化学行为的研究及定量检测　　利用预处理玻碳电极研究了尿样中的核酸代谢产物尿酸和黄嘌呤的电化学行为,在一定范围内其在修饰电极上的氧化峰电流与各自的浓度成线性关系,得到尿酸和黄嘌呤的标准曲线。利用标准曲线法对稀释样品中的这两种物质的含量进行了确定,结果与文献值相符。另外对DNA的损伤产物8-OH-dG进行了检测,在0.176-3.53μM范围内得出两段线性关系曲线。在一定含量的样品基础上加入一系列标准浓度的8-OH-dG,8-OH-dG的氧化峰电流与加入的标准物质的浓度也呈现良好的线性关系。结论显示,这种电极在评估人体尿样中DNA的代谢产物和损伤产物方面具有潜在的应用价值。　　4.碳纳米管/DNA修饰电极用于阿霉素与DNA的相互作用研究　　制备了碳纳米管/DNA复合材料修饰电极,研究了抗癌药物阿霉素在修饰电极上和DNA的相互作用。在酸性介质中,我们利用伏安法考察了阿霉素与DNA相互作用,主要是静电引力和插入作用。插入作用形成的产物是弱电活性的超分子复合物ADM-DNA。研究证明,利用碳纳米管-DNA复合材料修饰电极研究抗癌药物,是一种简单快捷的研究DNA与药物分子相互作用的电化学研究方法。