发展快速、灵敏、简便的检测DNA损伤的分析方法，对于疾病早期诊断、环境保护、药物筛选和新化合物毒性筛查等都具有重要的意义。本文构筑了基于天然DNA层层组装薄膜和电活性指示剂的电化学DNA生物传感系统，以循环伏安法(CV)检测DNA的损伤。并以此为体外模型来模拟生命体内的DNA损伤过程、酶对DNA的保护作用和对其损伤的放大作用等。　　 简述了研究DNA损伤的重要意义，以及建立快速、灵敏、简便的DNA损伤检测方法的必要性。对DNA分子的组成、结构和性质，以及各种引起DNA损伤的原因，尤其是DNA氧化损伤的机理进行了综述。简述了电化学检测DNA损伤的各种方法，尤其是基于电活性指示剂的检测方法。对DNA损伤的保护、修复及其相关的电化学检测也进行了综述。　　 第二章(Chitosan/DNA)n层层组装薄膜对负电荷葸醌探针的吸入/释放行为及其在DNA损伤的电化学检测中的应用　　 带正电荷的壳聚糖(CS)与带负电荷的DNA可以在热解石墨(PG)电极上构建(CS/DNA)n层层组装薄膜。CV实验表明，带负电荷的电活性探针9，10-蒽醌-2，6-二磺酸二钠盐(AQDS)可以从其溶液中被固定到(CS/DNA)，薄膜中，形成(CS/DNA)n-AQDS薄膜修饰电极，而当薄膜电极放入空白缓冲溶液中后AQDS又可以从薄膜中逐渐释放出来。(CS/dsDNAn和(CS/ssDNAn薄膜对AQDS的吸入/释放行为表现出明显差别，这里dsDNA和ssDNA分别代表双链DNA和单链DNA。AQDS从(CS/dsDNAn薄膜中释放的速率要明显慢于其相应的ssDNA薄膜，这可能是由于AQDS和DNA都带有负电荷，它们之间的静电排斥作用使得ssDNA薄膜无法长时间保留AQDS，而dsDNA的双螺旋结构则使AQDS可以通过嵌入作用而比较稳定地固定在dsDNA薄膜中。(CS/DNA)。薄膜对AQDS的吸入/释放行为可以识别薄膜中的dsDNA和ssDNA，并进一步被运用到电化学检测Fenton试剂引起的薄膜内天然DNA的损伤中。为了更深入地了解(CS/DNA)n薄膜对AQDS吸入/释放过程中所涉及的各种作用力，设计了两组对比实验：一是以带正电荷的亮甲酚蓝(BCB)代替AQDS作为电活性探针，二是以电荷密度较高的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)代替电荷密度较低的CS作为固定DNA的层层组装材料。这种DNA薄膜对电活性嵌入剂的吸入/释放行为可能为电化学识别dsDNA和ssDNA，并进而检测DNA的损伤　　 第三章电化学研究丙烯腈对DNA氧化损伤的增强作用及薄膜电极上过氧化氢酶对DNA氧化损伤的保护作用　　 构筑了(CS/DNA)3-AQDS、(CSTDNA)3-AQDS-Cat两种薄膜修饰电极，其中Cat为过氧化氢酶。以(CS/DNA)3-AQDS薄膜修饰电极为检测DNA损伤的手段，建立了一个在体外模拟生命体内丙烯腈(ACN)由无毒转变为基因毒性的模型。单独的ACN不能引起DNA的损伤，但是当Fenton试剂存在时，加入ACN会引起DNA损伤程度的加深。以(CS/DNA)3-AQDS-Cat薄膜修饰电极为体外模型，模拟生命体内Cat对DNA的保护作用。在Fenton试剂及Fenton+ACN体系中都可以观察到外层Cat对(CS/DNA)3-AQDS-Cat薄膜中DNA具有明显的保护作用，这可能是由于Cat可以高效分解H2O2，从而大大减小了DNA的损伤程度。　　 第四章电化学检测ferritin/抗坏血酸/H2O2引起的天然DNA损伤及核酸内切酶Fpg对DNA损伤的放大作用　　 带相反电荷的壳聚糖(CS)和天然DNA可以在电极表面构建(CS/DNAn层层组装薄膜，利用溶液中的Ru(bpy)32+(bpy=bipyridyl)电活性探针对DNA的催化氧化检测了ferritin/AA/H2O2溶液引起的(CS/DNAn薄膜中的DNA损伤，其中AA代表抗坏血酸。ferritin/AA/H2O2体系损伤DNA的机理和Fenton试剂类似，即AA可以促进Fe(II)离子从铁蛋白中的释放，而释放出的Fe(II)离子可以和H2O2进一步反应产生羟基自由基，并造成DNA的氧化损伤。该体系提供了一个体外模型，可以模拟生命体内铁蛋白间接引起的DNA损伤。甲酰胺嘧啶-DNA-糖基化酶(Fpg)是一种修复DNA氧化损伤的核酸内切酶，可以将被损伤的DNA中的被氧化的嘌呤碱基转化为单链断裂，从而放大ferritin/AA/H2O2体系引起的DNA损伤。本章将具有高灵敏度的以Ru(bpy)32+为催化剂的检测DNA损伤的方法与Fpg酶对DNA损伤的放大作用相结合，可能为更加灵敏的检测天然DNA的损伤提供一个新的思路。