癌症的早期诊断可以降低病人的死亡率。因此，发展可靠、廉价、高效的检测方法用于癌症的监测是非常必要的。电化学传感器具有构造简单、灵敏度和特异性高等优点，被认为是最有力的分析技术之一。纳米材料的独特性质为以生物大分子识别为基础的电化学生物传感器的构建开辟了新的道路，在显著提高传感器分析性能的同时也促进了疾病早期检测诊断新技术的发展。　　本论文设计并构建了一系列基于功能化纳米材料的电化学生物传感器并将其运用于癌症标识物的检测。结果发现:功能化纳米材料不仅可以作为电极修饰材料，同时还可以作为电化学信号探针;基于纳米材料的电化学生物传感器在分析各种癌症标识物方面均体现出巨大的优势，包括端粒酶、人细胞周期蛋白Cyclin A2以及癌细胞等。取得的成果概括如下:　　1.利用卟啉功能化的石墨烯修饰电极，构建了一个不依赖于PCR反应的电化学发光传感器用于端粒酶活性的检测。核酸中带负电的磷酸骨架及核酸碱基能够与石墨烯表面发生静电吸附及π-π堆积作用。带正电荷的Ru(bpy)32+分子通过与DNA之间的静电吸附作用进一步结合到电极表面，在三丙胺作为共反应剂的条件下产生电化学发光信号。该传感器对端粒酶的检测具有非常高的灵敏度，并且可应用于端粒酶抑制剂的筛选。　　2.利用石墨烯介孔硅钯纳米复合材料作为DNA探针负载平台提高目标分析物与探针之间的结合效率，设计了一个不依赖于PCR反应的电催化分析平台用于信号放大检测端粒酶活性。通过引入DNA酶切机制实现电化学背景信号的抑制，利用血红蛋白实现了电化学信号的放大。该电催化分析方法设计简单、操作方便，可避免PCR反应产生的相关误差，是一种更加可靠的端粒酶活性分析方法，有望实现临床应用。　　3.利用DNA为模板沉积银纳米粒子产生固态Ag/AgCl转化电化学信号及核酸外切酶Ⅲ抑制背景信号，我们发展了一个超灵敏的电化学传感器用于端粒酶的检测。该工作为通过非侵害性的血常规检查分析血液中循环肿瘤细胞中端粒酶的活性开辟了新的道路，有望用于癌症的即时检测及个性化治疗。　　4.利用高电化学发光效率的石墨烯-上转换复合纳米材料构建一个非标记的电化学发光生物传感器用于人细胞周期蛋白Cyclin A2的检测。该传感器显示出优异的分析性能，不但能实现在复杂细胞裂解液中对Cyclin A2高灵敏及高选择性的检测，同时能区分正常细胞和癌细胞。更重要的是，构建的电化学发光传感器对抗癌药物处理过的癌细胞具有不同响应信号，说明该传感器可以应用于药物筛选以及分析早期癌症的治疗效果等。　　5.利用功能化碳点作为电化学发光信号探针及石墨烯作为信号放大平台，我们实现了对癌细胞高灵敏及高选择性的检测。该电化学发光传感器具有较高的细胞抓捕性能、较宽的线性范围及较低的检测限。　　6.基于不同细胞表面细微的物理化学性质差异，我们利用“化学鼻子/舌头”方法研究了一个传感器阵列用于细胞检测。我们合成了一系列聚合物或生物分子功能化的石墨烯用于传感器阵列的构建。它们与不同细胞表面的相互作用能够转化为灵敏的电化学阻抗信号，针对不同细胞均可以得到特征指纹图案，用于细胞的识别和分类。