自从1985 年英国人Kroto 和1991 年日本人Iijima 分别发现富勒烯(C₆₀)和碳纳米管（CNT）以来,这两个晶形碳纳米材料就以它们独特的结构、丰富的物理、化学、电学特性以及潜在的应用前景而倍受人们关注。近年来,随着对碳纳米材料性质研究的深入,越来越多的人将碳纳米材料作为一种新型的生物传感材料应用于生物化学领域,取得了理想的效果。本文以C₆₀和碳纳米管这两种碳纳米材料为研究对象,以丰富和拓展它们在生物分析领域中的应用为目的分成了两个部分进行了研究。第一部分研究了将碳纳米材料修饰在电极上作为电化学生物传感器来催化某些生物物质:（1）通过电化学方法制成了部分还原富勒烯修饰电极,研究发现该修饰电极对生物小分子–一氧化氮（NO）具有很好的催化氧化效果;（2）制成了水溶性多壁碳纳米管修饰电极,实验发现该修饰电极在大量干扰物质抗坏血酸存在的条件下,对神经递质多巴胺有很好的电催化作用,并且在测定多巴胺时显示了很好的选择性和较高的灵敏度;（3）用电化学方法在电极上制备出了两种复合富勒烯/金属纳米材料（富勒烯/金复合材料和富勒烯/铂复合材料）。另外,实验还研究了将它们作为电化学传感器应用于生物分析领域,结果发现用这两种材料修饰的电极对多巴胺都呈现了良好的催化作用,并且在分析测定多巴胺时修饰电极都表现出很好的抗干扰能力和较高的灵敏度。第二部分探讨了将碳纳米材料用作光学生物传感器来分析测定蛋白质:首先我们用化学方法合成了一种水溶性的富勒烯衍生物-富勒醇,然后用共振光散射的方法研究了富勒醇和几种蛋白质之间的相互作用并以此为基础建立了灵敏的共振光散射测定蛋白质的方法,该研究也显示了富勒烯衍生物在生物化学领域中潜在的应用前景。