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复杂基质中蛋白质标志物和抗生素等分析物的高灵敏准确检测在医疗诊断、食品安全等相关领域具有十分重要的意义。与化学发光、荧光、比色等分析方法相比,电化学生物传感器由于具有仪器简单、灵敏度高、响应速度快等优点,因而具有更好的实用价值。为了实现对低丰度目标分析物的准确灵敏检测,近年来人们在电化学生物传感器的信号放大策略研究方面开展了大量的工作。然而,这些传感方法通常都是基于异相分析模式而构建的,不仅电极界面的组装、修饰需要十分专业的操作技能,而且静态温育和多步操作通常还需要较长的分析时间。与此相比,基于均相分析发展起来的电化学生物传感方法由于不需要对目标分析物和识别分子进行分离,因而具有操作简单、节约时间、自动化程度高、重复性好等较好性能优势。为此,本论文将其与多种生物信号放大技术相结合,分别在蛋白质标志物和抗生素的高灵敏生物传感方法研究方面开展了以下两个工作:1. 基于杂交链反应及酶纳米标记物增强杂多酸合成的蛋白质电化学生物传感将磁珠平台上的夹心生物识别反应与金纳米探针诱导均相合成杂多酸相结合,成功发展了一种可用于灵敏检测癌胚抗原（CEA）肿瘤标志物的电化学生物传感新方法。该纳米探针通过在CEA核酸适配体触发杂交链反应（HCR）形成的DNA双链（ds DNA）产物上特异性结合碱性磷酸酶（ALP）功能化金纳米粒子（Au NPs）制备而成。由于不仅ALP催化水解其焦磷酸盐底物产生的大量PO43-,以及ds DNA中的磷酸骨架都可以与加入的Mo O42-反应生成具有电活性的磷钼杂多酸,因此本工作将上述金纳米探针用作制备的抗体功能化磁珠平台上CEA夹心识别分析的信号示踪。通过定量捕获的纳米探针产生的杂多酸在碳纳米管修饰电极上的灵敏电化学测量,得以成功实现该方法的电化学信号转导。由于杂交链反应和负载大量ALP的金纳米标记物可双重增强杂多酸的均相合成,该方法可在0.05pg m L-1～10 ng m L-1的线性范围内实现对CEA的灵敏准确测定,检测限为0.027pg m L-1。2. 基于核酸内切酶辅助DNA步行机信号放大的卡那霉素电化学生物传感将基于目标物生物识别作用的DNA步行机信号放大与直立碳纳米管修饰电极上的灵敏电化学信号转导相结合,成功发展了一种可用于卡那霉素（Kana）方便灵敏检测的电化学均相传感新方法。该DNA步行机通过在Au NPs表面进行摇臂DNA（Walker）和辅助DNA（S1）的双功能化制备而成。在没有Kana目标分析物的情况下,Walker可被Kana的核酸适配体（S2）杂交保护,从而使得DNA步行机稳定存在于溶液中。当进行Kana目标分析物的特异性生物识别反应之后,DNA步行机上的Walker链即可被释放,进而通过与S1的杂交反应来触发核酸内切酶Nt.Bsm AI的特异性剪切反应,以释放出S1上标记有二茂铁（Fc）的寡核苷酸单链（Fc-DNA）。通过Fc-DNA在制备的直立碳纳米管修饰电极上的非共价吸附及灵敏电化学检测,从而成功实现该方法的方便电化学信号转导。由于DNA步行机的核酸酶辅助步行作用和碳纳米管修饰电极的优异电子传导能力均可很好实现传感信号的显著增强,因而使得本方法具有很高的分析灵敏度。在优化条件下,该方法可在0.01 p M～500 p M的线性范围内实现对Kana的方便准确检测,检测限为4.3 fM。