光电化学酶生物传感器具有灵敏度高、背景噪音低等特点,在疾病诊断、医学研究等领域具有广泛的应用潜力。其基本检测原理为:在氧气存在下,氧化酶会选择性氧化其底物（待测物）,并生成等比例的过氧化氢,通过光电化学法测量过氧化氢的生成量来获得待测物的浓度。不同于光电化学氧化法,用于测量过氧化氢的光电化学还原法可以有效避免待测溶液中多种易氧化物质带来的干扰,但由于氧气在相似的电位下也会被还原,溶液中易于波动的氧气浓度会影响光电响应及检测的准确性。另一方面,氧气在待测溶液中浓度低且传输速度慢,抑制了氧化酶催化反应速率,限制了光电化学酶传感检测的线性范围。针对上述问题,本论文基于阵列p型氧化亚铜纳米线构建了具有固-液-气三相界面微环境的酶光阴极,氧化酶催化反应所需氧气可通过气相传输通道快速且稳定供给,不仅提高并稳定了氧化酶催化反应动力学,还稳定了光电化学还原检测的背景光电流,大幅提升了酶光阴极传感检测的线性范围、准确性等性能。主要研究内容如下:1、阵列铜基氧化物纳米线的制备及三相界面氧化酶催化反应微环境的构筑。分别在铜片和铜网基底表面制备了阵列一维铜基氧化物纳米线,通过对其表面进行疏水处理并修饰氧化酶层,构筑了具有不同微结构的固-液-气三相界面氧化酶催化反应微环境。对比测试结果显示,基于铜网/纳米线阵列复合结构的三相界面微环境,氧化酶催化具有最高的反应速率,这为开发高性能光阴极酶生物传感器奠定了一定基础。2、铜网/Cu2O纳米线复合结构三相界面氧化酶光阴极的构筑及传感性能研究。研究发现,三相界面酶光阴极消除了待测溶液中多种易氧化电活性物质带来的干扰,体现了良好的检测选择性。三相界面高且稳定的氧气浓度使得酶光阴极拥有高的线性检测范围和准确性。这种基于三相界面酶光阴极的生物传感器在未来疾病检测和医学研究等领域有广阔的应用前景。