癌症是导致人类死亡的主要原因之一,对于肿瘤标记物的精确检测在癌症的早期诊断中具有重要意义。电化学免疫传感器是将免疫分析的特异性与电分析的灵敏性相结合而构建的一类新型生物传感器,在临床诊断领域具有良好的应用前景。随着科学研究的不断深入,开发出稳定性更好、灵敏度更高的电化学生物传感器面临新的挑战。本研究将性能优异的核壳纳米材料和复合纳米材料协同催化放大、纳米酶催化放大、氧化还原循环放大以及双信号比率式放大等信号放大技术相结合,构建出一系列电化学免疫传感器用于多种肿瘤标记物的测定。研究工作内容如下:1.基于Au@Si O2/Cu2O的无酶型电化学免疫传感器:在这项工作中,以具有良好的生物相容性和导电性的银纳米粒子/胺化二维碳化氮纳米片（Ag/g-C3N4）为电极的修饰平台;以金@二氧化硅/氧化亚铜纳米复合材料（Au@Si O2/Cu2O）作为信号标签,通过计时电流法（i-t）来监测过氧化氢（H2O2）的响应电流值,从而实现对癌胚抗原（CEA）的灵敏测定。该传感器构建过程简单,检测速度快,灵敏度高。在0.01 pg/m L-80 ng/m L之间有良好的线性范围,检出限低至0.0038 pg/m L（S/N=3）。2.基于纳米酶诱导金属化策略的电化学免疫传感器的研究:在长时间的孵育过程中,电活性物质的脱落干扰着传感器的灵敏度。在这项工作中,蛋黄结构的纳米酶-金@二氧化铈（Au@Ce O2 YSNs）可将测试液中的抗坏血酸磷酸钠（SAP）水解为抗坏血酸（AA）,从而使溶液中的银离子（Ag+）还原为银单质（Ag）聚集到电极表面。Ag的电信号与甲胎蛋白（AFP）浓度的对数成正比,该免疫传感器的线性范围为0.1 pg/m L-200 ng/m L,检出限为0.035 pg/m L（S/N=3）。3.基于电化学-化学-化学（ECC）循环放大信号策略的电化学免疫传感器:这项工作以二氧化铈/金纳米粒子@二氧化硅复合材料连接的二茂铁甲酸（Ce O2/Au NPs@Si O2-Fc A）作为信号探针,在含有还原剂对苯二酚（HQ）和三（2-羧乙基）膦（TCEP）的溶液中进行测试。首先,Fc A在电极上被氧化为Fc A+,而HQ将Fc A+还原为Fc A以触发内环的循环反应。随后,TCEP将HQ的氧化产物对苯二醌（BQ）再次还原为HQ,完成外环的循环反应。该系统实现了电活性物质Fc A的高效再生,从而保证了电信号的充分放大。在最佳实验条件下,该方法可在0.01 pg/m L-80 ng/m L的线性范围内实现对CEA的检测,检测限为0.0037 pg/m L（S/N=3）。4.由高级氧化技术（AOP）触发的比率型电化学免疫传感器的研究:该传感器使用海藻酸钠（SA）吸附的金纳米粒子/还原氧化石墨烯-亚甲基蓝（Au/r GO-MB/SA）作为基质,银纳米粒子功能化的四氧化三钴@二氧化硅（Co3O4-Ag@Si O2）作为信号标签。当检测液中含有过一硫酸盐（PMS）时,信号探针Co3O4-Ag@Si O2会激活PMS产生SO4·-/·OH等自由基来降解MB。方波伏安法（SWV）分析表明,随着CEA浓度的增加,Ag的氧化峰电流（+0.10 V）逐渐增大,而MB的氧化峰电流（-0.25 V）逐渐减小。结果表明,双信号比(I=IAg/IMB)在0.01 pg/m L-40 ng/m L范围内与CEA浓度的对数呈线性关系,检出限低至3.42 fg/m L（S/N=3）。