纳米材料具有尺寸小、大的比表面积、优良的生物相容性等特点而受到人们的广泛关注。将纳米材料引入电化学生物传感器中,可以大大提高生物传感器的灵敏度和重现性等。基于纳米材料的这些独特的物理和化学性质,本文将纳米材料用于电化学生物传感器的构建,得到两种性能优异的电化学生物传感器。其主要内容如下:1、本章中基于多壁碳纳米管(MWNTs)与二氧化铈(CeO2)纳米粒子之间的协同效应研究了血红蛋白(Hb)对双氧水(H2O2)的催化。通过优化MWNTs、CeO2以及天然阳离子聚合物壳聚糖(CHIT)之间的比例,制作了一种优异的检测H2O2传感器。该方法制作简单、经济实用,复合膜结合了MWNTs、纳米CeO2粒子以及CHIT三种物质的优势,具有良好的电子转移能力、成膜能力和生物相容性,这增加Hb的负载量,从而提高对H2O2的检测限。在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,传感器对目标物的范围为5.0×10-6 ~ 4.6×10-4 mol/L,检测线为6.5×10-7 mol/L (3σ)。2、本章中基于纳米粒子-生物条形码(bio-barcode)放大检测技术,构建出一种高灵敏检测凝血酶(thrombin)的电化学适体传感器。凝血酶的适体I (aptamerI)做为捕获DNA固载到金电极上,凝血酶的适体II (aptamerII)做为目标识别DNA (target binding DNA)与条形码结合DNA (barcode binding DNA)按90: 1的比例同时修饰到AuNPs (DNA-AuNPs)上,通过适体与目标物的高特异性、高亲和力,得到三明治结构Au-aptamerI/thrombin/DNA-AuNPs。标记PbSNPs的DNA作为信号链,即生物条形码DNA (barcode DNA),通过与三明治结构上的barcode binding DNA发生杂交反应后,得到由aptamerII、barcode binding DNA、barcode DNA以及AuNPs构成的生物形条码。因一个AuNPs上结合了成百上千的barcode DNA,所以每个三明治结构上的PbSNPs的量也被放大。凝血酶的含量与从生物形条码上溶解下来的Pb2+的含量有关。另外,采用电化学阳极溶出伏安(DPASV)技术检测具有良好溶出伏安信号的金属离子Pb2+,使传感器的灵敏度进一步得到提高。结合这两种技术,对目标物凝血酶的检出限为6.2×10-15 mol/L (3σ)。此外,该适体传感器具有较高的选择性。