张波[11]在结语中讲到，生物技术就其高效、经济等优势，使其在食品安全检测上拥有广阔的发展和应用前景，并且逐渐成为食品安全检测的中坚力量。这就要求在食品安全检测领域使用更多的生物检测技术，不断的创新、发展和完备食品安全检测技术，让更多的人们享受到健康的美食。

1.3光电化学

1.3.1定义

光电化学是起源于电化学的一门新兴学科，研究光照射电极或者界面材料之后的情况，与此同时还发生着光能转化为电能和化学能[12]。在光电化学生物分析中，光和电的两种能量分离形式被用作激发源（输入）和检测信号（输出），导致更高的灵敏度，这是由于其能降低测量仪器的背景信号。光电化学通常需要两种关键组分，即光活性物质和生物学受体。光活性物质（例如各种有机/无机半导体）用作光电化学传感器和/或信号报告物，而生物受体（例如核酸、抗体和通常与光活性物质密切空间接触的酶）用于具体识别并捕获解决方案中特异性的目标。所以通过光照激发的方式，将涉及到光活性物种的光电转换过程，与光活性物质相关的特定物理化学因子的变化，然后进入界面电荷转移动力学的变化，导致相应的通过传感器记录为电信号的电子转移。本质上，光电化学生物分析自然地继承了电化学生物分析的优点，即快速响应、低成本和小型化，但是与各种光学技术相比有更高的灵敏度，更便宜和更简单的仪器。由于其明显的优势和潜力，目前已经对其进行了调查和付出了巨大的努力，并取得了重大进展。许多最近的评论介绍了光电化学生物分析中不同的光活性物种，总结了特异性的生物传感生物分子或者介绍了这一领域的最新进展。

光电化学的核心过程[13]是光能向电能的转化，即具有光电化学活性的物质吸收光子能量之后处于激发态，并且和一些分子发生电子交换而产生电荷分离与传递，形成光电流或光电压。光电化学（PEC）生物分析作为一种新兴而又迅速发展的技术，吸引了越来越多研究者的研究兴趣。光电化学生物分析具有光学方法和电化学传感器的优点，光辐射与电化学检测的耦合显著降低了仪器成本和背景信号。由于这种新技术的开发符合未来生物传感要求的灵敏、多功能、易小型化，为设备提供了巨大的希望，因此已经开始了大量的开发工作。迄今为止，已经提出了光电化学生物分析的许多策略，并且在探测方面取得了重大进展。然而，由于光电化学检测的研究目前仍处于初级阶段，以前的大多数努力是针对于常见的小分子领域、DNA（损伤）分析、免疫测定和酶传感。

1.3.2光电化学传感器

光电化学传感器[14]是一类新兴的检测装置，其是利用物质光电转化特性来定性或者定量的分析待测物。和前身电化学传感器相比较而言，由于光电化学传感器的激发源和检测信号不同而且相互之间不干预，因此光电化学传感器拥有更低的背景信号、更高的灵敏度。光电化学传感器和与传统光学检测装置比较而言，光电化学传感器依旧占有低廉和精确的优势。光电化学传感器已经表现出其出色的应用性，现已广泛的用于免疫检测分析、生物检测、环境追踪等领域[15]。

光电化学传感的过程有两个，即光电转换和电化学过程[16]。光电转换过程的原理是光作为激发源，光电化学活性分子的外围电子吸收能量而处于激发态。当分子处于激发态时可以通过电子调节机制进行能量转移，借此能够产生光电流或光电压。而电化学又可以分为电子转移与光电响应两个过程。光电化学传感器[17]可分为电位型和电流型两种。其中电位型光电化学传感器大多是指光寻址电位传感器（lightaddressablepotentiomertricsensor,LAPS），结构上分为两种，电解质/绝缘层/硅和金属/绝缘层/硅。另一种电流型光电化学传感器是利用待测物与激发态的光电材料之间的能量转移从而让光电材料的光电流发生变化来测定的，也可以利用待测物本身电流进行定量分析。其中，电流型光电化学传感器是本文所研究的传感器类型，如图1.1所示，通常有两种光电流形式，即阳极光电流和阴极光电流。当电子的供体或者受体是作为猝灭分子存在的时候，该电子和激发态分子会发生反应，进一步的会发生氧化还原反应，产生光电流或者光电压。其中最重要的一环就是电荷传递和电子转移，从而形成了阳极和阴极光电流的响应。