由于CNTs具有良好的导电性、催化活性和较大的比表面积,用碳纳米管对电极进行修饰可以降低电极反应的过电势,增加峰电流,改善分析性能,提高方法选择性和灵敏度,因此,近年来碳纳米管作为修饰电极材料也已广泛应用于食品化学、生命电分析化学、药物化学、环境监测及其它领域。毛细管电泳-电化学检测法(CE-EC)由于具有分离效率高、快速、简便、检测限低等优点,适合低浓度复杂样品的检测,因而得到了广泛的应用。将化学修饰电极微型化,并应用于毛细管电泳检测生命物质中,将会扩大检测的范围,提高检测的灵敏度和选择性。本论文以电化学分析系统为技术依托,研制了碳纳米管修饰葡萄糖生物传感器,在此基础上将碳纳米管修饰葡萄糖生物传感器微型化并与毛细管电泳联用,实现了对血清中葡萄糖的快速灵敏检测。探索了毛细管电泳-电化学检测过氧化氢的实验条件,为下一步细胞内过氧化氢的检测奠定基础。论文共分四章。第一章,综述了碳纳米管修饰电极在食品化学、生命化学、药物化学、环境检测等领域中的应用研究进展。主要介绍了碳纳米管在化学修饰电极和电化学生物传感器方面的应用情况,以及碳纳米管修饰电极与毛细管电泳联用的研究进展。碳纳米管作为一种新型的电极修饰剂,由于本身所拥有的独特性质使其具有广阔的发展前景。随着碳纳米管功能化的发展,其各种生物兼容性的多元功能化更加赋予了碳纳米管许多潜在的优势,在未来的生物、医药检测中将发挥重要的作用。第二章,通过电化学沉积将壳聚糖、葡萄糖氧化酶和碳纳米管固定到镀铂金电极上,制备了一种新型葡萄糖生物传感器。以计时安培检测法,探讨了影响该生物传感器灵敏度的各因素,利用该生物传感器定量测定了人血清中的葡萄糖,测得的结果与对照值基本相符。该研究为测定人血清中的葡萄糖提供了新方法。研究表明:镀铂金电极上的铂颗粒多孔的结构,增加了酶在传感器上负载量,提高了电流响应的灵敏度;碳纳米管具有较大的比表面积和较快的电子传递速率,能保证葡萄糖的催化产物(H2O2)在膜内快速扩散和反应,而不聚集在电极表面,从而提高了电极的响应电流,缩短了响应时间,葡萄糖氧化酶也可以固定在碳纳米管的表面和内部并保持其活性,从而增加酶在电极表面的吸附量;传感器表面的Nafion膜有效阻止了UA和AA向电极表面的扩散;壳聚糖也可能在一定程度上抑制了这些物质的电化学反应,从而减小了这些电活性物质对葡萄糖测定的干扰。该传感器线性范围宽,灵敏度高,响应速度快,尿酸、抗坏血酸等血液中可能存在的电活性物质对葡萄糖的测定无干扰。第三章,在第二章报道的葡萄糖生物传感器制作方法基础上,研制了一种微型化的葡萄糖生物传感器。将葡萄糖生物传感器与毛细管电泳联用,探索了检测电位、分离电压、缓冲溶液pH值及浓度等条件的影响,该微型生物传感器表现出良好的灵敏度和重现性。膜中Nafion和壳聚糖的存在有效抑制了抗坏血酸和尿酸的干扰,减少了葡萄糖氧化酶的流失和高压对酶活性的影响,增大了传感器的重现性和寿命。成功检测了健康人和糖尿病患者血清中的葡萄糖。与葡萄糖检测中常用的铜电极相比,该传感器灵敏度高,抗干扰能力强,有望用做芯片毛细管电泳的工作电极,能显著提高测定的速率和效率。第四章,以金微盘电极和离子液体修饰单壁碳纳米管糊微盘电极作为毛细管电泳电化学工作电极,试验了两种电极对过氧化氢的响应情况。以金微盘电极与毛细管电泳联用,采用不易受溶液中氧干扰的正电位做为检测电势,实现了过氧化氢的定量检测。探讨了分离电压、缓冲溶液pH和工作电位等条件对H2O2检测的影响。该方法有望用于单细胞中H2O2的测定。