近年来,以化学修饰电极为基础的生物传感器的研制和开发越来越受到广泛的关注。选择合适的实验方法,实现生物功能分子在电极表面有效、稳定、有序的固载,从而实现传感性能的优化是本论文工作研究的重点。 稳定性一直是生物传感器面临的主要问题之一。传统的共价键合方法虽然能够对酶进行稳定的固载,但实验操作费时费力,而且容易造成生物分子活性的丧失。本论文第二章采用两种简便的方法成功解决了这一问题:第一,利用胺基与醛基之间温和的Schiff反应,将醛基化的葡萄糖氧化酶与含有胺基的聚合物交替沉积在金电极上;第二,首次利用层间的原位光化学反应将静电组装得到的酶多层膜通过近紫外光照转化为共价连接。实验结果说明,这两种方法构筑的酶多层膜均具有结构稳定、空间有序的特点,同时多层膜中的酶具有较好的催化活力,传感器的性能可以通过调节葡萄糖氧化酶的组装层数进行控制。 本论文同时还将纳米粒子引入到酶电极的构筑中:其一是将葡萄糖氧化酶固载在纳米粒子表面,利用金纳米粒子良好的导电性、生物相容性和大的比表面积来提高酶电极的电子转移能力,增加酶的负载量,从而提高该生物传感器的分析性能;其二是将葡萄糖氧化酶依靠静电作用渗透到含金纳米粒子的多层膜体系中,成功地实现了酶的简便、快速、多层、有序和稳定的固载。