基于酶对特定底物响应而构建的电化学酶生物传感器,具有灵敏度高、选择性好、易于微型化和自动化等优点,具有广泛的应用前景。在电化学生物传感器的研制中,一项关键的技术就是如何将酶稳定、保持其高活性地固定到基体电极表面而形成传感器的敏感膜。本研究工作致力于发展新型生物材料固定方法,以达到改进固定酶活性、延长传感器使用寿命等目的,主要完成了以下研究工作: 1、利用壳聚糖具有很强的成膜能力的性质,在玻碳电极表面首先形成壳聚糖膜,膜表面丰富的-NH2与纳米Au强静电结合,在玻碳电极表面获得稳定的纳米Au修饰层。在形成的纳米Au层自组装半胱胺,以此来固定酪氨酸酶。负电性的纳米Au可以有效地保持酶的活性,制备得到性能良好的生物传感器,对邻苯二酚的测定线性范围为1.0×10-7～1.0×10-4 mol/L,使用寿命在1个月以上。2、用铁离子插入氧化石墨层间的方法合成了C/Fe纳米复合材料(CFN),对此复合材料的结构和电化学特性进行了研究,研究表明此纳米复合材料具有良好的电子传导能力。并用CFN糊电极制备了无电子媒介的葡萄糖生物传感器—第三代酶传感器。在无电子媒介的情况下,生物传感器上葡萄糖氧化酶保持了较高的活性和稳定性,传感器测定葡萄糖的线性范围为6.67×10-6 ~ 1.0×10-2 mol/L; 常干扰葡萄糖测定的抗坏血酸、尿酸等在传感器上无响应,对葡萄糖测定无影响。3、碳纳米管因其奇特的物理、化学性质以及良好的电子传导能力在传感器方面的应用引起了广泛的关注。在第三章中报道了在碳纳米管表面通过壳聚糖修饰纳米Au单分子层,利用溶胶-凝胶包埋碳纳米管制备的电极表面相当于亚微电极阵列。利用碳纳米管表面带负电性的纳米Au固定HRP制备H2O2生物传感器,研究表明,纳米Au层可以稳定、高效地固定酶,碳纳米管具有优良的电子传导能力; 形成的亚微电极阵列比具有常规电极表面的传感器响应更加灵敏、快速,可在6.67×10-7 ~ 1.33×10-4 mol/L范围内对H2O2进行检测。4、研究了以硼掺杂金刚石为基底电极的酪氨酸酶传感器。该酶传感器对酚的催化作用强于以玻碳为基底电极的酪氨酸酶传感器。在浓度为1.0×10-8 ~ 1.0×10-5 mol/L的范围内传感器对邻苯二酚的响应具有良好的线性关系,检测下限为5.2×10-9 mol/L。酶电极的Michaelis-Metent常数( K mapp)为33.65μmol/L。酶电极对苯酚和对甲苯酚也有良好的响应,线性范围分别为:5.0×10-8 ~ 2.0×10-5 mol/L、5.0×10-8 ~ 5.0×10-6 mol/L。酶传感器有较好的稳定性和重现性。