本论文在引言部分对电化学生物传感器作了简单介绍，对实现酶直接电子转移的方法、酶直接电化学中的技术和应用等作了详细阐述，并且对碳纳米管在电分析化学领域的研究进展进行了专门综述。 电化学生物传感器是生物传感器领域中研究最多的一种类型，由于它响应快，灵敏度高，制作简单而被广泛研究和应用。利用酶直接电化学性质构建的第三代生物传感器，克服了使用介体的第二代生物传感器存在的测量电位比较正、电活性物质干扰多、电极制作复杂、介体污染等缺点，已成为电化学生物传感器的发展趋势。研究酶与电极之间直接电子传递过程对理解和认识生命体内的电子转移机制和生理作用具有重要意义，也有助于研制第三代生物传感器。使用电子转移促进剂、化学修饰酶形成电子转移中继体、电极表面的吸附酶、模拟生物膜修饰电极、聚合物膜修饰电极、纳米修饰电极等方法可以实现酶的直接电化学。碳糊技术、溶胶-凝胶技术、印刷技术等应用于酶固定化中，有助于实现酶直接电子转移。 碳纳米管是1991被发现的具有小粒径、比表面积大、表面反应活性高、催化效率高等优异性质的新型碳结构，碳纳米管修饰电极对许多生物分子具有电催化作用；碳纳米管作为固体促进剂，用于实现酶直接电化学，使它在电化学领域有广泛的应用前景。 本论文包括三个研究部分。探讨了HRP在碳纳米管修饰电极上的直接电子转移，并将其应用于第三代生物传感器。 1．碳纳米管修饰第三代H₂O₂生物传感器的研究 我们探讨了HRP在MWNT修饰电极上用不同固定化方法，实现直接电子转移的可行性，克服物理吸附法固定酶存在的酶泄漏问题。将HRP分别用交联、溶胶-凝胶和纳米吸附三种方法固定在MWNT修饰的电极上并制成第三代生物传感器。实验结果表明：三种方法固定的HRP在电极上不会泄漏，HRP实现了直接电子转移。HRP直接催化H₂O₂，响应时间较快（＜3秒）。发现负电位下氧气存在对H₂O₂的测定不干扰。 （1）HRP交联固定在碳纳米管修饰的玻碳电极上：固定的HRP在PBS中-373 mV和-57 mV处有一对氧化还原峰，阴极峰电流与扫速(10～150 mV s^-1)成正比，说明电极反应是受表面过程控制的。HRP的表观吸附量Γ_T为5.61×10^-10mol cm^-2，HRP的异相电子转移常数为1.0 s^-1，米氏常数Km为0.057 mmol L^-1。负电位下，氧气对H₂O₂的测定不影响。对H₂O₂响应的线性范围为0.95 μmol L^-1一9 .5 mmolL一l，RSD%=32%（n=11）。 （2） HRP用溶胶一凝胶法固定在碳纳米管修饰的玻碳电极上:一30OmV工作电位下，在有氧条件下，传感器对HZo:响应的线性范围为70拼molL一，一3 mmolL一‘。该传感器的稳定性很好。4Oc的条件下储存60天，对H20:的响应电流减少小于5%。 （3）HRP用金纳米固定在碳纳米管修饰Pt电极上:在有氧条件下，一300 mV工作电位，传感器对HZO:响应的线性范围为10协molL一】一1 mmolL一!。 2.一次性碳纳米管印制HZO:电化学生物传感器的研究 探索了HRP在一次性印制电极上实现直接电子转移的可行性。我们将碳纳米管作为印制材料制成一次性电极，并修饰HRP制备第三代HZO:生物传感器。实验结果表明，在不加介体的情况下，HRP对H20:显示了直接电催化。该传感器具有快的响应时间（2秒），有较高的灵敏度，在2秒内即可达到95%稳态电流。米氏常数Km为0.079 mmolL一，。用计时电流法在一300 mv工作电位下进行检测，对HZoZ响应的线性范围为0.5林molL一‘一0.10 mmolL一，。该传感器克服了碳纳米管修饰固体电极一致性差问题，还可望用于批量生产。 3.多壁碳纳米管修饰双酶葡萄糖传感器的研究 设计了一种新的测定葡萄糖的多壁碳纳米管修饰无介体HRP/GOD双酶传感器，目的在于降低葡萄糖测定的工作电位，消除抗坏血酸和尿酸的干扰。米氏常数Km为0.0077 mmo1L一，。传感器对葡萄糖响应的线性范围为。一15 mmolL一，。检出限为0.4 mmolL一’。在一50 mv的低工作电位下，该传感器具有良好的选择性（5 mmolL一，葡萄糖溶液存在时3 mmolL一’抗坏血酸，2 mmolL一，尿酸不产生干扰）。该传感器用于人体血清中葡萄糖含量的测定，结果满意。