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石墨烯是一种具有较大的比表面积、良好的生物相容性、优异的导电性、高化学稳定性和热稳定性的二维碳材料。近年来,在生物传感,新能源电池和生物医学等领域被广泛应用。本文将石墨烯分别与血红素(Hemin)、牛血清白蛋白(BSA)、聚乙烯亚胺(PEI)、羧基修饰的单壁碳纳米管(CNTs-COOH)、钯和铂的双金属纳米粒子(Pd-Pt NPs)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)等化学物质相结合,构建了三种高性能的传感平台,分别用于多种代谢物(葡萄糖、乳酸、胆固醇和胆碱),双氧水(H2O2)和癌胚抗原(CEA)的分析检测。主要研究内容包括:(1)制备合成了PEI-r GO-Hemin-BSA纳米复合材料,并显示出优异的过氧化物酶催化活性。重要的是,通过戊二醛交联,PEI-r GO-Hemin-BSA可以进一步与葡萄糖氧化酶(GOx),胆固醇氧化酶(COx),乳酸氧化酶(LOx)和胆碱氧化酶(ChOx)结合,分别合成了PEI-rGO-Hemin-BSA-GOx,PEI-rGO-Hemin-BSA-COx,PEI-rGO-Hemin-BSA-LOx和PEI-rGO-Hemin-BSA-ChOx,并分别用以检测葡萄糖、胆固醇、乳酸和胆碱等代谢物,并取得了令人满意的效果。(2)建立了一种基于Hemin-rGO-CNTs-COOH-Pd-Pt纳米复合材料作为模拟酶用于检测H2O2的比色传感平台,检测范围为0.05-500μM,检测限为0.01μM。值得注意的是,我们进一步利用层层组装技术开发了一种可视化检测H2O2的试纸条,即Hemin-rGO-CNTs-COOH-Pd-Pt和TMB通过形成PAH/PSS聚电解质体系涂层的“功能性”层状膜,从而固定在滤纸的不同层上,由此制备的功能化试纸条实现了H2O2的快速检测,并且成功用于检测自来水,牛奶和隐形眼镜溶液样品中的H2O2,结果令人满意。(3)制备了新型CNTs-COOH/rGO/Ag@BSA花状纳米复合材料,并进一步加入PEDOT,制备得到具有高电导率,大比表面积和良好生物相容性的CNTs-COOH/rGO/Ag@BSA/PEDOT,并将其修饰于金电极表面,进而孵育癌胚抗体(anti-CEA),接着用BSA封闭以隔绝非特异性吸附,最终得到了Au/CNTs-COOH/rGO/Ag@BSA/PEDOT/anti-CEA/BSA免疫传感器电极,并用以检测CEA,其中,CEA的检测范围为0.002-50 ng/m L,检测限为1×10-4 ng/m L,基于此,可以推测,我们构建的电化学免疫传感平台在临床分析和诊断中可能存在实际应用的价值。