● 摘要
生物传感器是一种检测器件，将生物活性单元（抗原、抗体、核酸、蛋白质、多肽、酶等）或者是生物体本身（微生物、细胞和组织等）作为生物敏感单元，再与适当的化学换能器相结合，通过各种化学、物理换能器来捕捉目标物和敏感材料之间发生的反应，完成反应程度和电信号之间的相互转换，根据测量所得到的电信号实现对待分析物质的检测。生物传感器具有灵敏度高、选择性好、成本低，分析速度快等优点，在生物分子检测和疾病诊断方面备受亲睐。
电化学发光是将一定的电压施加在电极表面使其发生电化学反应，反应的产物之间或者是产物与体系中的某种组分之间又发生了相应的化学反应，产生了激发态物质，当激发态的物质返回到基态时，产生发光。电化学发光分析法是连接电化学分析和化学发光分析的桥梁，相对于电化学检测，它的线性范围比较宽，而且受电极表面污染的影响比较小，相对于光谱分析，它的仪器装置比较简单，不需要光源和分光系统，因此电化学分析法在生物分子的检测以及疾病的诊断等方面应用的比较广泛。然而到目前为止，在生物传感器的构建中，利用巯基自组装将电化学发光探针固定在电极上的研究比较多，传感器不可避免的存在稳定性差的缺点，因此，构建一种稳定性好灵敏度高的电化学发光传感器十分必要；当将多肽作为分子识别物质合成电化学发光探针时，多肽与蛋白质相比，它的分子量小、肽键的数目少、肽链短，与电化学发光信号物质的分子量比较相近，标记可能会对其生物亲和力有影响，因此，研究标记物对多肽亲和力的影响很有意义。
本论文的研究目的是对电化学发光生物传感器构建过程中的两种因素，即固定化方法和标记技术进行较为简单的研究。研制了一种灵敏度高、稳定性好的电化学发光可卡因适体传感器；研究了标记物对多肽与多肽之间生物亲和力的影响。本论文研究工作是在国家自然科学基金（20975065)）项目的资助下完成的。
本论文由四章组成。第一章为引言。本章系统的介绍了电化学发光反应的机理和优点、生物传感器的原理、电化学发光生物传感器及其类型；从固定化方法、四种电化学发光的体系以及对生物分子的标记三方面对电化学发光生物传感器的研究进展作了较为详细的概括；最后阐述了本论文的立题依据、研究目的和研究内容。
第二章为检测可卡因的电化学发光适体传感器的研究。本章以钌联吡啶衍生物为电化学发光信号物质，可卡因适体为分子识别物质，可卡因为目标分析物，设计并构建了一种可卡因适体电化学发光传感器。3’末端标记有钌联吡啶衍生物的可卡因适体为电化学发光探针。将5’端修饰有炔基的电化学发光探针通过点击反应的方法固定到修饰有4-叠氮苯胺的玻碳电极表面，制备成为电化学发光适体传感器。当目标物可卡因存在时，适体的构象发生变化，使得钌联吡啶衍生物离电极表面的距离减小，电化学发光强度增大。实验结果表明，运用这种新的固定化方法构建的传感器，电化学发光响应与可卡因浓度的对数在1.0×10-10 mol/L～5.0×10-7 mol/L范围内呈现较好的线性关系，线性回归方程为ECL Intensity（a.u）=190.34 lgc+2734.8,相关系数为r=0.9829,检出限为8×10-11 mol/L，该传感器具有稳定性好、灵敏度高等优点。
第三章为电化学发光标记物对多肽与多肽之间生物亲和力的影响。本章选择了一条与老年痴呆症有关的多肽链Aβ25-35（GSNKGSIIGLM），以钌联吡啶衍生物为电化学发光信号物质，合成两种电化学发光探针：末端标记的Aβ25-35多肽和中间标记的Aβ25-35多肽。分别让这两种探针和通过巯基自组装修饰在金电极表面的chAβ30-16 (CTFVRTHIFCKEHQF)多肽结合，用电化学阻抗法和电化学发光法进行测量。实验结果表明，相对于末端标记，中间位置标记会对多肽分子之间的结合产生更大的影响，一方面原因是空间位阻的因素，另一方面是对多肽中间位置标记会对多肽的生物活性产生一定的影响。此研究对于生物传感器中生物分子标记位置的选择有一定的参考价值。
第四章为结论与展望。本章系统的总结了本论文的研究成果，分析了本论文的不足，并对需要进一步完善和补充的方面进行了展望。