光电化学传感是一种新颖的定量分析方法,具有快速、简便、灵敏、检测范围广等优点。近几年来,光电化学传感器的发展主要集中于各种光电敏化策略的研究,不断提高其灵敏度,但对复杂实际样品体系的检测,其选择性、稳定性仍有待提高。于是,本文制备了超顺磁性Fe₃O₄、Fe₃O₄@SiO₂、Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂与贵金属银纳米颗粒、适配体和抗体相结合的光电活性材料,构建选择性好、灵敏度高的光电化学传感器,在复杂实际样品中实现对银离子、黄体酮和基质金属蛋白酶-2的高性能检测,主要工作如下:（1）目前Ag⁺传感器主要侧重于Ag⁺与胞嘧啶（C）之间特定的相互作用而形成C-Ag⁺-C配合物,具有成本高、修饰复杂等缺陷。因此,富含胞嘧啶的无寡核苷酸传感器作为一种替代策略引起了分析科学家强烈的研究兴趣。在此,基于Ag⁺-Na⁺交换,我们构建了Fe₃O₄@void@TiO₂蛋黄-壳结构的无寡核苷酸光电化学传感器并将其用于Ag⁺检测。SiO₂过渡层被刻蚀后,Fe₃O₄@void@TiO₂捕获的Ag⁺可以被乙醇原位还原,捕获的Ag⁺越多,生成的银纳米颗粒（Ag NPs）就越多。通过光照,将来自Ag NPs的热电子注入TiO₂的导带,光电流将成比例的增大。超顺磁性Fe₃O₄@void@TiO₂能有效地将目标物从复杂基质中分离,并实现在纯缓冲溶液中进行Ag⁺浓度的测定。最后,所设计的光电化学传感器成功的用于血清样品中Ag⁺的检测。此外,该传感器还具有便携、操作方便、耗时短、灵敏度高和选择性好等方面的优异性能。（2）选择性是光电化学传感器的关键参数,但尽管使用了适配体、抗体和酶等特定探针,复杂体系中共存的干扰物质仍然会导致光电化学传感器的不准确性。因此,我们采用Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂双功能磁-光信标,并在氨基功能化的Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂表面上修饰适体并连接cDNA,用Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂-NH₂-aptamer-cDNA从液态牛奶样品中捕获黄体酮（P4）。然后通过外加磁场进行分离和洗涤,将稀释后的悬浮液有序地组装在ITO电极表面。在优化条件下,以Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂-NH₂-aptamer-cDNA为电极基底,光电流随P4浓度的增加而减小。结果表明,该光电化学传感器可成功地用于液态牛奶样品中P4的检测,显示出1⁶000 pM较宽的线性范围,检出限为0.3 pM。所设计的光电化学传感器除了具有优异的选择性外,还具有灵敏度高、成本效益好、易于制造、可重现等优点。（3）基质金属蛋白酶-2（MMP-2）是肿瘤早期预测和治疗的重要标志物和靶点,因此敏感检测MMP-2的表达水平对肿瘤的早期诊断和治疗具有重要意义。本文提出了一种基于超顺磁性Fe₃O₄@SiO₂-Ab₁以及TiO₂-Ag NPs与HRP-共轭山羊抗兔IgG（Ab₂）结合（TiO₂-Ag NPs-Ab₂）构建了一种新型的光电化学夹心免疫分析方法。超顺磁性Fe₃O₄@SiO₂-Ab₁可以利用外部磁场将待测物从复杂实际样品体系中有效分离,从而显著提高选择性。TiO₂-Ag NPs-Ab₂作为PEC信号放大元件,是因为原位生成的等离子Ag NPs负载在TiO₂壳层上,可以显著增加光电流。与单独的非晶态TiO₂相比,Ag NPs的热电子被有效注入非晶态TiO₂的导带中,显著提高光电转换效率。靶Ag的量已成比例的方式影响Fe₃O₄@SiO₂-Ab₁-Ag-Ab₂-TiO₂-Ag NPs（FSAAATA）三明治结构的光电信号的变化。在优化条件下,所设计的光电化学免疫传感器的动态线性范围为1 fg mL^-1100 pg mL^-1,检出限为0.34 fg mL^-1,构建的光电化学免疫传感器除具有超灵敏性外,还具有良好的选择性、稳定性、重现性和成本效益。