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磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3（Glypican-3,GPC3）是近年发现肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）的血清学重要标志物。双信号电化学适配体传感器具有灵敏度高、特异性强、响应速度快、成本低以及更高的稳定性和准确度等优势被广泛用于分析肿瘤标志物。本文以人血清GPC3的含量检测为目标,结合GPC3适配体和纳米材料特性,构建两种不同策略的双信号电化学传感器;并以此为基础,设计了一款以现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）为主控的便携式GPC3电化学生物传感器件,实现了对GPC3低成本、方便快捷、高准确检测。主要内容如下:（1）设计合成了还原性氧化石墨烯-氧化亚铜纳米材料（RGO-Cu2O NPs）和二硫化钼@二茂铁纳米材料（Mo S2@Fc）两种电化学活性纳米探针。采用透射电子显微电镜（Transmission electron microscopy,TEM）、扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,SEM）、紫外可见吸收光谱分析（Ultraviolet visible light absorption spectroscopy,UV-Vis）、X射线衍射仪技术（X ray diffraction,XRD）、X射线光电子能谱（X ray photoelectron spectroscopy,XPS）等表征手段对两种纳米探针进行表征。同时,用3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（3’,3’,5,5’-tetramethylbenzidine,TMB）与过氧化氢（H2O2）的显色体系,验证了RGO-Cu2O NPs具有良好的类过氧化物酶性质。（2）构建了一种基于RGO-Cu2O NPs的双信号模式电化学适配体传感器,通过差分脉冲伏安法（Differential pulse voltammetry,DPV）和安培法（Amperometry,i-t）分别检测Cu2O和H2O2的信号峰值的变化,实现了对GPC3的高灵敏检测。在0.1-500.0 ng/m L范围内,DPV信号变化量与GPC3浓度的对数有着良好的线性关系,其方程为:ΔI（μA）=4.959+1.541 lg C（R~2=0.9963）,检测限（Limit of detection,LOD）是0.064 ng/m L（S/N=3）。在0.1-50.0 ng/m L范围内,i-t信号变化量与GPC3浓度的对数的线性方程为:ΔI（μA）=11.3185+9.8777 lg C（R~2=0.9964）,LOD为0.0177 ng/m L（S/N=3）。该双信号传感器具有良好的稳定性、重复性和特异性。在实际人血清样本分析中,回收率为98.74%-115.51%,相对标准偏差（Relative standard deviation,RSD）是1.49%-5.83%。因此,该双信号传感器具有潜在的临床应用价值。（3）设计了一种双信号比率型电化学适配体传感器,通过DPV方法记录参比信号Cu2O(ICu)和检测信号Mo S2@Fc(IFc),并分析参比信号和检测信号比值(IFc/ICu),实现对GPC3的高准确、高灵敏检测。当GPC3浓度在0.01 ng/m L到1.00 ng/m L之间,其线性回归方程为IFc/ICu=1.7832-0.0155*CGPC3（R~2=0.9922）;在1.00 ng/m L到100.00 ng/m L之间,其线性回归方程为IFc/ICu=2.9926-1.1832*CGPC3（R~2=0.9955）,LOD值低至0.0012 ng/m L（S/N=3）。验证了双信号比率型电化学适配体传感器对GPC3检测的特异性、稳定性和重现性。对六组不同患者的血清样品直接进行实例分析,与临床酶联免疫吸附法（Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）方法作对照,其相对误差率在0.3%-5.29%之间,RSD在1.34%-4.18%之间,表明所开发的双信号电化学适配体传感器具有良好可靠性及准确性。（4）初步构建一种便携式GPC3电化学传感器件。该传感器件以电化学分析中的DPV作为检测原理,以RGO-Cu2O NPs修饰丝网印刷碳电极（Screen printed carbon electrode,SPE）作为三电极中的工作电极,以FPGA为主控,通过恒电位电路施加满足DPV检测的电压波形在参比电极和工作电极上,将对电极和工作电极上的产生的微弱电流信号通过电流/电压转换、放大、AD采集和LCD显示,实现了对GPC3的便携式低成本检测。