葡萄糖作为生物体必不可少的营养成分,在许多生理过程中起着重要作用。体内糖代谢紊乱会导致多种疾病发生。在正常生理条件下,机体通过激素调节作用于靶细胞,促使细胞摄取或释放葡萄糖以维持正常血糖水平;当超出机体自我调控的阈值范围时,只能通过某些特定药物协助靶细胞正常运作来维持血糖平衡。鉴于细胞内葡萄糖与葡萄糖调节、代谢和疾病状态密切相关,细胞内葡萄糖水平实时监测可以提供其参与生理或病理过程中一些必不可少的信息,这有助于我们更好地理解药物在单细胞水平上的作用机制。对于葡萄糖的即时定量检测,电化学葡萄糖传感器优势明显,并得到广泛应用。然而,大多数葡萄糖传感器尺寸较大,且响应时间较长,尽管在溶液相葡萄糖检测方面取得重大成功,但却无法用于胞内葡萄糖检测。超微电极因其高时空分辨等特点,在单细胞与亚细胞水平实时监测方面取得了重要进展。通过将葡萄糖氧化酶（GOD）固定在超微电极表面,可大幅度提高电极时间分辨率,从而实现对胞内葡萄糖的实时监测。然而,将GOD稳定修饰在纳米电极表面以制备高性能酶型纳米传感器,并实时监测单个细胞内葡萄糖水平及其波动情况,仍然存在很大挑战。基于以上研究背景,本论文通过交联法将葡萄糖氧化酶（GOD）修饰在SiC@C/Pt纳米线电极（NWE）表面,研制了一种具有优异机械性能、高灵敏度以及高时空分辨率的葡萄糖纳米线传感器,用于胞内葡萄糖的监测。主要内容如下:1.在本实验室开发的SiC@C核-壳纳米线电极表面电沉积铂纳米粒子,通过共价交联方式进一步功能化修饰葡萄糖氧化酶,制备了一种对葡萄糖具有优异电化学响应的酶型纳米线传感器,并将其用于细胞内葡萄糖的实时监测。2.采用高浓度胰岛素孵育的方法构建胰岛素拮抗细胞模型,运用上述葡萄糖纳米线传感器,考察了细胞产生胰岛素拮抗前后胞内葡萄糖水平变化。在此基础上,定量监测了新型降糖药物人成纤维生长因子1（FGF1）对胞内葡萄糖的调节作用并对其促使细胞摄取葡萄糖从而缓解胰岛素拮抗的作用机理进行了初步探索,证明了其在血糖调节的潜在应用。总的来说,我们提供了一个制备纳米线电化学传感器的通用策略,为胞内非电化学活性分子检测提供了一种普适性方法;同时,胞内葡萄糖检测有望为葡萄糖相关的生理病理过程研究提供重要工具及数据支撑。