肿瘤标志物作为癌症发生和增殖的一个重要指标,在癌症早期筛查中具有重大意义。在癌症早期,肿瘤标志物在血液中的含量极低,要求检测手段具有很高灵敏度和很低检测下限。在众多的检测方法中,电化学免疫检测具有高灵敏度、强抗干扰性、低检测下限等优点,微流控芯片具有便携性、痕量检测、反应迅速等特点。本文将电化学免疫检测与微流控芯片结合,在微流控芯片内构建电化学检测三电极系统,引入电学性能优异、比表面积大的纳米材料修饰工作电极,实现对超低浓度肿瘤标志物的检测。该芯片对肿瘤标志物的检测范围很宽,检测下限极低,满足临床检测的需要。首先本文设计了一种适合电化学检测的微流控芯片,芯片采用的是氧化铟锡ITO（Indium tin oxide）玻璃-聚二甲基硅氧烷PDMS（Polydimethylsiloxane）流道-PDMS覆盖块的三片式结构,芯片内集成了电化学阻抗检测的三电极体系,使用T型流道并将三个电极合理分布于流道中。基于上述芯片,引入电化学活性优异、比表面积大以及生物相容性好的二硫化钼MoS₂（Molybdenum disulfide）与聚电解质PDDA（Poly dimethyl diallyl ammonium chloride）,通过层层自组装法在工作电极表面构建MoS₂/PDDA复合薄膜。将甲胎蛋白抗体固定在复合薄膜工作电极表面,通过抗原抗体之间的特异性结合,可以有效捕获肿瘤标志物甲胎蛋白。甲胎蛋白的粘附会导致芯片的电学特性发生变化,通过检测芯片的阻抗信号变化实现肿瘤标志物的高灵敏检测。电阻抗信号与甲胎蛋白浓度在一定范围内(10^-7-10^-5mg/mL)呈线性关系,检测下限达到0.033 ng/mL。该芯片可以对血清中的肿瘤标志物实现精确检测,在肿瘤标志物的检测领域具有广泛的应用前景。此外本文引入导电性更好的羧基化石墨烯和聚苯胺作为组装单元,进行层层自组装制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜。实验证明,该芯片具有更低的初始阻抗。在石墨烯/聚苯胺复合薄膜电极上固定癌胚抗原特异性抗体,捕获癌胚抗原分子,进而引起传感器阻抗的变化,阻抗变化与癌胚抗原浓度有关,基于此方法实现了对肿瘤标志物癌胚抗原的检测,其检测浓度线性区间为10^-7-10^-5 mg/mL,检测下限为0.055 ng/mL,满足临床对癌胚抗原的检测的需要。为了追求传感器更为优异的性能,使传感器不仅具有极低的初始阻抗且其工作电极的形貌适合检测肿瘤标志物。本文以二硫化钼和聚苯胺作为组装单元构建适合检测肿瘤标志物的复合薄膜电极,制备了基于二硫化钼/聚苯胺复合薄膜的电化学微流控免疫传感器。实验结果表明,该传感器的检测电极具有粗糙度很高的表面形貌,初始阻抗也得到了优化。