作为一种在荧光分析与电化学发光等领域已经得到广泛应用的技术,比率型检测技术最近也被应用到电分析领域中来。比率型检测技术拥有检测信号与参比信号两种信号,以双信号的比值而非单一信号的绝对值作为输出,参比信号的引入大大增强了其再现性,从而在一定程度上弥补了传统单信号电分析技术的缺点。在本文中,提出了三种具备双信号的比率型电化学传感策略。基于这三种策略,分别对生物大分子DNA,生物小分子抗坏血酸与多巴胺进行了检测。主要由以下三部分组成:（1）将氧化石墨烯还原后,使用黄素单核苷酸钠作为分散剂,将还原氧化石墨烯稳定分散在水溶液中,制备得到黄素单核苷酸钠/还原氧化石墨烯（FMNS/r GO）复合材料。和单一的还原氧化石墨烯相比,FMNS/rGO在水中的分散性大大增强了。并且,由于FMNS优越的电化学氧化还原性质,所制备得到的FMNS/rGO复合材料具有稳定而明显的氧化还原信号。利用其自身氧化还原信号,同时使用外加电化学指示剂麦尔多拉蓝（MDB）,将二者信号相结合,制备了一种新型免标记比率型电化学DNA传感器。当目标DNA与探针DNA杂交形成双链之后,由于电极表面DNA覆盖量的增加,导致FMNS的自身电化学信号的下降。而双链DNA的形成使得电化学指示剂MDB可以结合在双链DNA之间,从而导致MDB信号的增强。因此,目标的成功杂交可以同步引起双信号相反的变化趋势。基于双信号比值的变化与目标浓度的关系,成功构建了一种比率型DNA电化学传感器。其线性范围为10^-6 mol/L到10^-11 mol/L,线性方程为y=0.2785x+3.5421,R²=0.9913,检测限为2.68 p M。除此之外,本章还对比了基于两种传统模式,即单一的外加指示剂与自身信号的电化学传感器和比率型信号模式的检测性能差异。（2）抗坏血酸是一种重要的生物小分子,其一般其直接电化学测定方法为直接检测其在电极上的氧化峰,由于具有相近电位的干扰物质,如多巴胺,尿酸等的影响,一般认为,其直接电化学测定需要借助化学修饰电极进行,将抗坏血酸的氧化峰电位与干扰物质的峰电位分离。而在本章中,提出了一种基于裸电极的比率型电化学检测方法,用于抗坏血酸的检测。与传统策略不同,本章采用二价铜离子的还原峰作为间接信号检测抗坏血酸。抗坏血酸可以在较短时间内还原二价铜离子,从而导致二价铜离子的浓度下降,引起其还原信号的下降。而常见的抗坏血酸干扰物质如多巴胺,尿酸等还原性物质则无法在给定时间内引起明显的干扰。因此,无需再借助化学修饰电极,采用未修饰的玻碳电极即可实现对抗坏血酸的选择性电化学检测,相对于化学修饰电极而言,避免了复杂耗时的材料制备,电极修饰等过程。通过进一步在检测溶液中添加固定浓度的具备高稳定性的物质氯霉素来提供参比信号,构建了一种新型比率型抗坏血酸检测方法,并对比了单一信号与比率型信号处理方式的检测性能差异。在浓度为2-100μM的范围内得到了较好的线性关系。线性方程为y=0.134 x+5.091,R²=0.9865,检测限为0.2μM。（3）以二维有机金属骨架（2D MOFs）铜-卟啉（Cu-TCPP）作为前驱体,采用电化学方法电沉积纳米金,并进一步通过电聚合方法生成导电聚合物黄尿酸（PXA）,制备了铜卟啉/金/黄尿酸（Cu-TCPP/Au/PXA）纳米复合材料。相对于单一材料而言,该复合材料具备更优越的电化学性质,可用于多巴胺的电化学检测。为了构建比率型传感策略,本章采用了在溶液中添加固定浓度的已知电活性物质的方法。在该修饰电极上,一种常见药物对乙酰氨基酚具备与检测物多巴胺互不干扰的峰电位。以固定浓度的对乙酰氨基酚作为参比,实现了对于重要的神经递质多巴胺的比率型电化学检测。对于多巴胺,在5-125μM的范围内得到了较好的线性关系,其线性方程为y=0.0214x+0.5271,R²=0.9871,检测限为1μM。并对比了基于单一信号的传感模式与比率型检测模式的性能差异。