生物传感技术涉及生物学、化学、电子学、物理学等多个领域。其中,电化学生物传感器是生物传感器发展中一个非常重要的分支。由于其灵敏度高、应用简单、选择性好、无需样品预处理等特点,受到了国内外学者的广泛关注。目前,生物传感器在环境监测、临床分析、食品卫生管理等方面得到了广泛地应用。纳米技术的蓬勃发展为纳米材料在生物传感器中的开发和运用开辟了新的思路。功能性纳米材料具有优异的物理和化学性质,具有较大的比表面积,可以提高生物分子的吸附性能,加速生物的生化反应,从而使传感器的性能得到显著的改善。本文的目的是通过设计一系列具有不同形貌、结构和组成的多孔纳米材料,通过包埋、吸附等方法将电活性材料嵌入其中,从而构建了一系列新型的免标记型、标记型电化学传感器。三个实验体系分别实现了对降钙素原（PCT）,细胞角蛋白19片段21-1（CYFRA 21-1）和心脏型脂肪酸结合蛋白（h-FABP）的高选择性、高灵敏性检测,并在实际人体血清样本的分析中得到了成功的应用。以下是具体的工作安排:（1）基于介孔二氧化硅包覆金纳米棒构筑的信号限域型免标签免疫传感器及PCT的精准分析PCT是一种灵敏的炎症生物标志物,能准确评估败血症的严重程度和进展。本研究利用介孔二氧化硅包裹的金纳米棒（Au NRs@m-SiO2）封装电活性材料—硫堇（Thi）,开发了一种免标记型电化学免疫传感器。Au NRs@m-SiO2具有较好的孔隙率以及大的比表面积,由此可以增加Thi的负载量,从而提高传感器的灵敏度。同时,Au NRs@m-SiO2具有良好的保护性微环境和生物相容性,有助于显著提高靶点的稳定性。该免疫传感器与列举的先前报道文献的性能相比,具有更宽的线性范围(0.001～100.0 ng mL–1)和更小的检测限(0.39 pg mL–1,信噪比:S/N=3)。该策略构建的传感器可用于实际样品的检测。（2）基于PtPd/聚多巴胺/空心碳球和枝状Au@Rh纳米晶构筑的信号限域型三明治免疫传感器及CYFRA 21-1的精准分析CYFRA 21-1是一个诊断非小细胞肺癌（NSCLC）的重要标志物。本研究以核壳型金@铑树枝状纳米晶（Au@Rh DNSs）为电极材料构建了一个超灵敏的“信号放大型”三明治电化学免疫传感器。Au@Rh DNSs具有高比表面积和丰富的活性位点,能有效地捕获抗体并加速界面的电子转移。采用PtPd和聚多巴胺修饰的空心碳球（PtPd/PDA/HCSs）并包封亚甲基蓝（MB）作为信号探针。实验结果显示,利用该传感器对CYFRA 21-1进行分析,其线性范围在100 fg mL-1到100 ng mL-1范围内以及检测限低至31.72 fg mL–1（S/N=3）。将该方法用于人血清样品的检测,得到了满意的分析结果。（3）基于AuPt纳米晶/聚多巴胺/开孔空心碳纳米球构筑的双信号限域型比率免疫传感器及h-FABP的精准分析h-FABP是一种新的心肌梗死性指标,其定量测定对判断心肌缺血程度和心肌功能损害有重要意义。本研究采用Au纳米树突/壳聚糖接枝二茂铁甲醛（Au NDs/Chit-g-Fc）为电极材料,用吸附硫堇的AuPt修饰的开口空心纳米碳球（Thi/AuPt/PDA/OHCSs）作为二抗标签,以提供两种不同的电化学信号（分别来自Fc和Thi）。Au NDs NDs的生物相容性较好,可以对Fc的电化学信号进行催化放大。并且AuPt/PDA/OHCSs具有较大的比表面积和优异的催化特性,也能够推动Thi信号放大。为此,采用Au NDs/Chit-g-Fc和Thi/AuPt/PDA/OHCSs构筑了一种新型的电化学比率传感器。随着目标物h-FABP浓度的增加,信号呈现出两种趋势,即Fc信号依次下降而Thi信号逐渐增加。在h-FABP的分析中,所述传感器具有0.001～200 ng mL–1的线性范围,以及较低的检测限(0.53 pg mL–1,S/N=3)。应用此方法对人体血清样品进行h-FABP检测,效果良好。