近年来,由太阳能电池发展而来的光电化学(PEC)传感器因为优越的检测性能而受到了越来越多的关注。随着材料科学,尤其是纳米半导体材料的不断发展,新的光电活性物质不断涌现。制备具有高光电转换效率(IPCE)的光敏电极将会提高PEC传感器的灵敏度。将其与生物技术结合,通过拓展检测对象的范围和开发新的信号传导机理,可以建立一系列新型的PEC生物传感器。本文基于纳米半导体异质结电极开发了两种新型的PEC生物传感器,具体内容如下：1、基于AChE抗体修饰交叉BiOI纳米片／TiO2纳米电极的PEC酶传感器首先制作了BiOI纳米片(NFs)/TiO2纳米颗粒(NPs) p-n异质结电极,然后利用蛋白质A对抗体的结合作用将乙酰胆碱酯酶抗体(anti-AChE)固载于复合电极上。该体系中,在无酶抑制剂甲基对硫磷(DNP)存在的情况下,酶能够在溶液中保持其最佳状态；在DNP存在时,酶的活性被抑制,其抑制程度和抑制剂的浓度密切相关。基于抗原抗体的免疫结合作用将乙酰胆碱酯酶(AChE)连接到电极上,由生物催化反应所控制的光电流响应将能反映溶液中酶抑制剂的浓度,检测限达0.015ng/mL。结合其它酶催化系统,这一设计也为其它的酶抑制或酶活性分析提供了一种普适方法。2、 BiOI纳米片/TiO2纳米管阵列p-n异质结及其在光电化学生物分析中的应用开发了一种基于BiOI纳米片(NFs)/TiO2纳米管(NTs)阵列p-n异质结电极的新型免疫传感器,用于血管内皮生长因子(VEGF)的灵敏检测。我们首先制作了由三维p型半导体BiOI NFs和一维n型半导体TiO2 NTs构成的复合电极,由于其独特的阵列结构和p-n异质结的光电化学协同效应,该电极具有出色的光激发效率和光电响应。接着通过在该材料上精心构建标记有葡萄糖脱氢酶(GDH)的免疫三明治分析模型,实现了对VEGF的高灵敏检测。线性范围从10pg/mL到1.0ng/mL,检测限达10pg/mL。这项工作不仅提出了一种简单的BiOI NFs/TiO2 NTsp-n异质结的构建方法,而且为性能优越的光电化学传感器的构筑提供了新的思路。