DNA、RNA以及蛋白质的检测一直备受关注，在疾病诊断、基因治疗、医疗预防以及环境监测等方面具有重要意义。近几十年来，核酸在生物传感器上的应用主要包括2大类，一是检测DNA/RNA的传感器，二是利用核酸适配体构建的生物传感器。本论文的研究工作，以核酸为核心，以电化学、荧光和电致化学发光检测为手段，设计了分析检测DNA、microRNA和凝血酶因子的生物传感器，主要研究内容包括:　　第一章，绪论。介绍了核酸的基本知识，重点阐述了基于核酸的生物传感器在电化学、荧光和电致化学发光领域的研究进展，以及酶信号放大的重要意义，阐明了本论文的选题依据和研究内容。　　第二、三章，设计了两种非标记的变构分子信标(aMB)电化学传感器来分别检测呼吸道合胞病毒(RSV)的DNA和microRNAlet7a。这两种aMB信标自身的发夹结构封闭了链霉亲和素(SA)的核酸适配体序列，在结合目标物序列后打开发夹结构，激活SA的核酸适配体，用于结合SA修饰的辣根过氧化物酶(HRP)到电极表面产生电化学催化信号，从而实现对目标物的分析检测。这种传感器将核酸适配体应用到核酸传感器设计中，取代了利用抗原抗体来连接核酸和蛋白质的方法。实验考察了DNA修饰电极在TMB溶液中的氧化还原性质，利用循环伏安法观测到TMB氧化产物在DNA上的吸附现象。传感器对目标物显示出良好的选择性响应，对RSVDNA和microRNA的检测限分别为11pmol/L和3.4pmol/L。　　第四章，外切酶Ⅲ(ExoⅢ)被用来循环剪切DNA探针以达到信号放大的目的。研究发现，ExoⅢ不仅能够酶切dsDNA双链，对ssDNA也有酶切性能，这使得目标物DNA在信号放大的过程中受到酶切作用，导致信号循环放大效果降低。因此，实验设计了双重的ExoⅢ酶切放大法来分析检测ssDNA，先让探针P1与目标物DNA结合后受到ExoⅢ的酶切作用而释放出一条对ExoⅢ稳定的DNA，使其参与第二重的酶切作用，让酶切放大效果能够持续较长的时间，获得更好的检测灵敏度。实验利用PAGE电泳验证探针的设计方案的可行性，并用荧光标记P2进一步分析tDNA，后续工作将继续完善。这种DNA放大检测方法实现了一个tDNA让多个荧光分子发光的模式，极大降低了分析的检测限，对于低浓度DNA的直接分析检测具有重要意义。　　第五章，设计了检测凝血酶因子的核酸适配体电致化学发光(ECL)生物传感器。核酸适配体的应用大大提高了ECL传感器的选择性。在ECL传感器的设计过程中，ECL染料的固定技术非常重要，实验尝试了多种在电极表面修饰钌硅球的方法:Nation聚合物固定钌硅球的方法，可用于冰毒的分析检测，其稳定性好但缺乏连接核酸的必要条件;壳聚糖修饰到玻碳电极表面作为载体进一步连接钌硅球，虽然观察到ECL信号，但是壳聚糖的导电性较差，ECL信号灵敏度较低;用对氨基苯甲酸来改性玻碳电极表面，然后共价连接上氨基化的钌硅球，能达到较好的ECL信号，但是信号不稳定;利用CV方法直接将氨基化的钌硅球修饰到玻碳电极表面，获得一个信号大小适中相对稳定的ECL信号。最后凝血酶因子的核酸适配体被修饰到钌硅球的电极表面，成功实现对凝血酶因子的传感。