癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)是国际上公认的肿瘤标志物，在正常细胞中含量甚微，但如果发生胃癌、乳腺癌、肝癌、畸胎癌的畸变和其它恶性疾病，则其浓度将会急剧增大。因此，快速、准确的检测血清中CEA或AFP的含量对恶性肿瘤的辅助诊断、疗效评价和监测复发有着极其重要的意义。电化学免疫传感器由于具有快速、灵敏、操作简便等特点多用于对其进行检测。近年来，各种纳米材料已被广泛选作为修饰电极材料，并以此放大电信号，提高传感器灵敏度。在本论文中制备了一种新型的纳米材料，铌掺杂二氧化钛纳米氧化物(NbT)，并将其首次用于构建生物传感器。　　 本论文主要分为以下几个部分:　　 (1)第一章，首先简要概述了生物传感器的原理和发展;其次着重评述了多种纳米材料及离子液体在电化学免疫传感器方向的应用;最后介绍了本论文的研究意义和主要内容。　　 (2)第二章，采用液相法合成铌掺杂二氧化钛纳米氧化物(NbT)，将NbT与壳聚糖(Chits)复合修饰于ITO电极上，自组装上纳米金，利用纳米金良好的稳定性和强的吸附能力固定CEA抗体，构建一种基于壳聚糖/铌掺杂二氧化钛和纳米金修饰的癌胚抗原免疫传感器。通过XRD、SEM、热重分析、循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)、差分脉冲(DPV)电化学测试等表征手段对铌掺杂二氧化钛纳米氧化物及不同修饰电极进行了一系列的表征。结果表明NbT能够有效的促进电子在测试底液和电极表面间的传递，提高传感器的灵敏度。并对缓冲溶液pH、孵育时间、孵育温度进行优化，在最优条件下，采用差分脉冲法实现对不同浓度的CEA抗原检测，其线性检测范围为0.5-150 ng·mL-l，检出限为8.95 pg·mL-1。该免疫传感器灵敏度高、选择性好、具有良好的稳定性和较低的检出限。　　 (3)第三章，本实验将铌掺杂二氧化钛纳米材料与纳米金复合在一起制备了铌掺杂二氧化钛和纳米金复合材料(NbT-Au)。此外还引入了一种亲水性离子液体[Emim]BF4，构建了一种基于离子液体和纳米金、铌掺杂二氧化钛纳米复合材料修饰的甲胎蛋白免疫传感器。采用TEM和电化学测试等表征手段对复合材料及不同修饰电极进行了一系列的表征，实验结果显示:离子液体的低毒性和高导电率不仅为生物分子提供良好的微环境保持其生物活性，且实现直接电子转移。NbT-Au复合材料表现出两者的协同作用，极大地增加了纳米金的固定量，更有利于固定更多的生物分子;而且也很好的防止了亲水性[Emim]BF4离子液体从电极表面泄露，增强传感器的稳定性。最后在最优实验条件下实现对不同浓度甲胎蛋白的检测，其线性检测范围为0.1-100 ng·mL-1，检出限为0.038ng·mL-1。此传感器具有电化学响应快、灵敏度较高、稳定性好等特点，且将纳米金和铌掺杂纳米二氧化钛复合同步修饰于电极表面能极大地缩短电极制作周期。