近年来,乳腺癌已经成为了威胁女性健康的第一杀手。精准诊疗已成为是乳腺癌领域发展的热点。精确的掌握患者的分子分型特征是精准诊疗的必要前提。要了解患者的分子分型,检测从肿瘤组织获取的DNA或RNA是“金标准”。然而,这种方法具有侵入性同时检测结果受肿瘤异质性的影响。循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA,ctDNA）是肿瘤细胞释放进入血液的一类无细胞DNA,其中带有与患者所携带的肿瘤一致的遗传学改变。与肿瘤组织相比ctDNA更易获得,同时不受肿瘤异质性影响。在乳腺癌患者中,约35%出现了磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亚基α（phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha,PIK3CA）基因的激活突变。其中,80%～90%的突变是E542K、E545K、H1047L和H1047R突变,发生这些突变的患者对抗人表皮生长因子受体-2或抗激素药物不敏感。因此,检测PIK3CA E542K突变的ctDNA能极大推动乳腺癌精准诊疗的发展。ctDNA含量极低,半衰期极短。传统的ctDNA检测技术主要是聚合酶链式反应和二代测序方法,这两种方法具有高灵敏度和高特异性,但是检测成本较高同时耗时较长。近年来,电化学传感器陆续被开发用于检测ctDNA,这一方法在保证检测灵敏度和特异性的同时大大降低了检测成本。但这一方法在检测过程中,依赖于ctDNA的自由扩散,导致检测时间依然较长。针对上述问题,本文设计了能与PIK3CA E542K突变ctDNA特异性结合的探针,设计了叉指金电极芯片作为传感芯片,并基于交流电动力学电容传感技术构建了生物传感器,探索对PIK3CA E542K突变ctDNA的快速、低成本、高灵敏度和高特异性检测,进行了以下研究:（1）研究通过金硫键将5’端修饰硫醇的ctDNA识别探针固定到叉指金电极芯片表面的方法,实现了对PIK3CA E542K突变ctDNA的灵敏检测。研究结果表明,该传感器对PIK3CA E542K突变ctDNA的检测线性范围为10 fM～10 pM,检测限为5.90 fM,检测时间为60 s,表现出良好的特异性。（2）研究通过酰胺键将5’端修饰氨基的探针固定到叉指金电极芯片表面的自组装膜上的方法,实现了对PIK3CA E542K突变ctDNA的灵敏检测。研究结果表明,该传感器对PIK3CA E542K突变ctDNA的检测线性范围为10 fM～10 pM,检测限为1.94 fM,检测时间为60 s,表现出良好的特异性。