生物传感器是一类涉及多学科的检测手段，可实现在体、实时、检测微量和超微量的生物样品，对于生物、医药乃至生命科学的发展都具有重要的意义。将纳米材料及纳米技术应用于生物传感领域的研究，不仅将纳米材料的优势显露出来，更为生物传感器的研制向着高灵敏度、集成化和价格低廉等方面开辟了广阔前景。本研究将尿素酶（urease）固载于不同粒径（5nm，25nm，2.4μm）的TiO₂膜上，在35℃，pH为7的条件下采用电位法研究吸附在纳米多孔TiO₂上的尿素酶的活性变化。在钛丝基体上沉积一层纳米TiO₂多孔膜，然后直接将尿素酶吸附在TiO₂膜上。基于TiO₂膜的pH响应，发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。采用石英晶体微天平（QCM）、红外光谱、紫外光谱等手段考察了光自洁后的TiO₂膜上尿素酶的吸附量，同时采用电化学手段考察了尿素酶生物传感器的影响因素。实验结果表明：纳米TiO₂对尿素酶的活性有明显的增强效应。选用纳米多孔TiO₂作为固载材料制备的尿素酶／TiO₂复合膜电极有很好的重现性和稳定性，在1.0mM pH 7-8 PBS，35℃时，尿素的响应范围为8.5×10^-5-1.5×10^-1M，相关系数R为0.99373，检出限为6×10^-5M。QCM分析表明，TiO₂膜上尿素酶的吸附量为0.22mmol／g，吸附平衡常数k为3.15×10⁵L／mol。本研究中进一步采用表面印迹技术和溶胶凝胶相结合固定尿素酶，将4种固载方法（物理吸附法、包埋法、交联法及分子印迹）进行对比。石英晶体微天平和电位法研究证明，采用表面印迹技术固定尿素酶，可使其传感器有较好的稳定性和灵敏度，表面印迹膜固载的尿素酶量为128.3mg／g，是非印迹膜的2.8倍。电位法测定表明：在1mM pH=7.0 25℃下，该传感器稳定性30天后仍维持94％，灵敏度S=72.11mV，尿素浓度在1×10^-2.5—1×10^-1.0M范围内响应迅速，相关系数r=0.97913。