电致化学发光（ECL）是指结合了电化学与化学发光的一种分析检测技术,它不仅具有电化学与发光分析技术的优点,而且具有灵敏度高,操作简便,选择性好和重现性高等优点。通常,ECL的发光体由于其自身的湮灭作用,发光强度较弱,不能满足分析检测的需求。在检测过程中,研究者们往往通过引入共反应试剂或者共反应促进剂的方式来提高发光体的发光强度,构建高发光效率的ECL体系,达到提高检测灵敏度的目的。因此,寻找并设计新型的、生物相容性好的、促进效率高的共反应试剂或共反应促进剂是提高检测灵敏度的主要方法之一。此外,利用核酸信号放大技术将少量目标物转换成大量的核酸分子,实现目标物的循环放大是提高检测灵敏度的另一途径。本文基于在二元ECL体系中引入共反应促进剂的方式结合一定的核酸信号放大技术构建高效的、生物相容性好的、成本低廉的ECL生物传感平台实现对肿瘤标志物microRNA 21（miR-21）的超灵敏检测。本论文主要从以下几个方面开展工作:1.基于原位电化学还原产生的铜纳米簇为发光体和以二氧化钛为共反应促进剂构建的超灵敏的电致化学发光生物传感器用于microRNA的检测铜纳米簇（CuNCs）作为金属纳米簇的一种,由于低成本,高效率等优点在生物传感和生物成像的领域越来越受欢迎,因此其合成方法引起了人们的关注和改进。但大多数制备Cu NCs的方法,如化学合成和溶剂还原法,存在尺寸不可控制和容易聚集等问题。在本工作中,首先利用由少量的目标物miR-21通过核酸外切酶III（Exo III）参与的循环扩增反应和杂交链式反应（HCR）,生成的许多富含AT碱基的DNA双链（dsDNA）为模板合成了Cu NCs,该合成方法可以降低由Cu NCs聚集引起的自刻蚀效应,从而提高Cu NCs的发光强度。同时,在检测平台中引入的TiO₂不仅可以固载dsDNA,还可以作为共反应试剂(S₂O₈^2-)的共反应促进剂,显著提高Cu NCs的ECL发光效率。该生物传感器在100 amol/L至100pmol/L的浓度范围内显示出极好的线性关系,检测限为19.05 amol/L,扩大了Cu NCs在生物检测中的应用。2.基于高发光效率的新型ABEI/O₂/Ag₃BiO₃纳米晶体三元ECL体系用于超灵敏检测MicroRNA作为N-（氨基丁基）-N-乙基异鲁米诺（ABEI）的共反应试剂,溶解氧具备简便、易得的优点,因此受到了研究者们的广泛关注。然而ABEI/溶解氧体系的ECL信号较差,不能达到分析检测的需求。在这里,我们将银铋氧纳米晶体（Ag₃BiO₃ NCs）作为共反应促进剂引入ABEI/溶解氧体系以构建高效三元ECL传感平台用于癌细胞标志物miR-21的超灵敏生物分析。具体而言,Ag₃BiO₃ NCs可以促进O₂的还原,产生大量的超氧阴离子自由基(O₂^·-)与ABEI反应,极大地提高了ABEI/溶解氧体系的ECL响应。同时,少量的目标物mi R-21可以触发一步DNA自组装反应,形成DNA纳米网,该纳米网在盐酸阿霉素（Dox）的存在下可以嵌入丰富的ABEI,从而实现高的ECL响应。此外,由于该纳米网具有薄层、多孔的结构,因此可以缩短三元ECL体系的电子传输路径,减少能量损失,进一步提高传感平台的灵敏度。正如所预期的,该检测miR-21的ECL传感平台表现出优异的灵敏度,检测范围为10amol/L至100 pmol/L,检测限为7.1 amol/L。3.基于生物酶—漆酶为共反应促进剂以及改进的链置换扩增反应构建的电致化学发光生物传感器用于microRNA的检测近年来,在二元体系中引入共反应促进剂构成高发光效率的三元ECL体系引起了研究者们的极大兴趣。然而,已经报道的共反应促进剂例如有机化合物,金属和金属氧化物等生物相容性较差,从而限制了三元体系在生物分析中的应用。在本文中,首次将生物相容性好的酶—漆酶用作ABEI/溶解氧体系的共反应促进剂,形成高效的三元ECL体系,并且详细研究了该三元体系的可能发光机理。简言之,漆酶促进了O₂的还原,产生超氧自由基(O₂^·-),然后该自由基与ABEI^·-反应生成更多的激发态ABEI^*,从而获得高强度的ECL响应。同时,结合由目标物mi R-21触发的改进的链位移扩增（SDA）反应,构建了用于检测microRNA的超灵敏传感平台。正如预期,所构建的生物传感器具有优异的选择性和良好的稳定性,检测限为80.8 amol/L（S/N=3）,使得三元ECL体系在生物分析和临床诊断领域具有更大的应用前景。