Изобретение относится к аналитической химии, а именно для изучения различных биомолекул методом люминесцентной визуализации клеток и их компонент. Для этого используют флуоресцентный оптический ДНК сенсор, состоящий из подложки и адсорбированной на ней тонкой пленки комплекса ДНК-люминофор. Подложка выполнена из оксида цинка размером 18?18 мм, люминофором являются сложные оксиды редкоземельных элементов, такие как ванадаты, вольфраматы, молибдаты, ренаты иттрия и гадолиния, содержание которых в тонкой пленке составляет от 10-8 до 10-12 мг/мл. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности флуоресцентного оптического ДНК-биосенсора для детекции биомакромолекул в концентрации менее 10-15 мг/мл. 1 табл., 2 ил., 3 пр.