生物传感器是一种典型的多学科交叉技术,因其具有选择性好、灵敏度高、成本较低、响应迅速等特性,在生物分析技术领域具有重要的应用。目前,生物传感器已经广泛应用于生物医学、环境、食品和化学等领域。伴随着纳米技术的引入和各种纳米材料的应用为其发展带来了新的契机。碳纳米材料具有各种优异的物理和化学性能,能够显著改善电极表面的微结构。同时,碳纳米材料可以与其它类型的纳米材料进行复合,使生物传感器的性能得到进一步改善。基于此,本论文制备了三种碳纳米复合材料,构建了三种生物传感体系,实现对生物分子的高效检测,主要研究内容如下:1.基于树突三扇叶片状钯金铜纳米颗粒/胺功能化氧化石墨烯材料构建夹心式电化学免疫传感器检测癌胚抗原本研究开发了一种新型夹心式电化学免疫传感器,用于早期无标记检测肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）。金纳米粒子修饰的聚多巴胺（Au/PDA）被固定在丝网印刷电极（SPCE）上作为基材。采用简单的水热法合成树突、三扇叶片状钯金铜纳米粒子（Pd AuCu NPs）/胺功能化氧化石墨烯（NH2-GO）,其具有大比表面积和较高的催化性用于固定和吸附二抗（Ab2）以放大电流信号。随后,Ab2/Pd AuCu NPs/NH2-GO在夹心型免疫反应中催化H2O2的还原。在最佳条件下,免疫传感器对CEA表现出令人满意的响应,线性检测范围为0.1 pg/m L～200ng/m L,检出限为0.07 pg/m L（S/N=3）。所提出的免疫传感器能够适用于CEA的真实样本分析,并且在癌症的早期诊断中具有临床价值。2.基于离子液体/壳聚糖/氧化石墨烯和金纳米颗粒/氧化石墨烯材料构建电化学免疫传感器检测癌胚抗原本研究利用离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,IL）/壳聚糖（CS）/氧化石墨烯（GO）作为基材固定捕获一抗（Ab1）,辣根过氧化物酶（HRP）生物偶联功能化金纳米颗粒/氧化石墨烯（AuNPs/GO）标记二抗（Ab2）,制备了一种新型的三明治式的免疫传感器,用于早期无标记检测癌胚抗原（CEA）。IL/CS/GO具有较高的导电性、较大的比表面积和出色的生物相容性,可增加Ab1的捕获量。Ab2/HRP-AuNPs/GO在检测CEA时表现出良好的吸附性能,在夹心免疫反应中,AuNPs/GO的高导电性进一步提高了该免疫传感器的性能。在最佳条件下,免疫传感器的电流信号与CEA浓度的对数信号在0.001～200 ng/m L范围内呈良好的线性响应,检出限为0.78 pg/m L（S/N=3）,显示出良好的性能,该免疫传感器具有应用于临床疾病早期检测的潜力。3.基于金铂纳米颗粒/碳化钛材料构建电化学生物传感器检测外泌体本研究描述了一种新型的电化学生物传感方法,利用金铂纳米颗粒/碳化钛（AuPt/Ti3C2 MXene）作为纳米探针来检测生物标志物外泌体。首先,采用了一种CD63适配体修饰的氧化石墨烯电极界面,该界面可与结直肠癌细胞分泌的外泌体上的CD63蛋白特异性结合。其次,制备了AuPt/Ti3C2 MXene纳米材料作为容纳大量CD63适配体的纳米载体,用于偶联外泌体,并且AuPt/Ti3C2 MXene在反应中能够促进电子转移,提高了电催化效率,能够放大检测信号。在最佳条件下,该生物传感器线性范围为5×10~1～1×10~5 particles/μL,外泌体检出限为20particles/μL。因此,本研究为外泌体检测提供了一种新的有前景的方法,有望应用于肿瘤的早期诊断。