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血红蛋白(hemoglobin, Hb)为人体红细胞中的一种主要蛋白质,是血液中运输氧的主要物质。由于其具有类酶的性质、确定的结构以及分布的广泛性,Hb长期以来一直是氧化还原蛋白质直接电化学以及生物传感研究的理想模型。基于氧化还原蛋白质在电极上直接电子转移的第三代电化学生物传感器是当前生物传感器的研究热点。为此,本研究主要目的在于构造和发展以血红蛋白直接电化学为基础的新型第三代电化学生物传感器,并对血红蛋白的直接电化学和生物传感器的性能进行探索性的研究。研究内容包括以下两部分：1、利用壳聚糖将巯基丙酸包被的CdTe量子点(QDs)修饰的Hb固载于玻碳电极表面,构建了一种新型的电化学生物传感器。在该传感器中,QDs不仅能够促进Hb与电极间的直接电子转移,而且提高了该传感器对NO2-的催化性能。紫外-可见光谱分析结果表明QDs修饰的Hb仍然能够保持其良好的天然结构。在缓冲液与乙醇体积比为1的混合溶液中,固载于电极表面的Hb呈现出一对稳定的、准可逆氧化还原峰,在50-500mV/s的扫速范围内,该响应是一个表面控制过程,扫速为100mV/s时,电子转移速率常数ks为1.03s-1。所制备的电化学生物传感器对NO2-还原具有良好的电催化响应,其对NO2-响应的表观米氏常数Kmapp为0.202mmol/L,用于NO2-测定时,线性响应范围为7.5～120.0μmol/L,检出限为2.5μmol/L。2、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)是一种聚阳离子电解质,通过将Hb包封于PDDA基质薄膜内,构筑了Hb-PDDA电化学生物传感器,在不掺杂任何纳米材料时,实现了Hb在电极表面的直接电化学。紫外-可见光谱分析结果表明,在Hb-PDDA薄膜中Hb能够很好地保持其天然结构。通过循环伏安实验,考察了磷酸缓冲溶液(PBS)-乙醇(ethanol)混合体系中乙醇比例对Hb的直接电化学行为的影响,在PBS-ethanol(V：V/1：1,pH7.0)混合体系中,该修饰电极在-0.8～0V(vs.SCE)范围内呈现出一对准可逆且稳定的氧化还原峰,扫速为100mV/s时,其电子转移速率常数ks为1.03s-1。在-0.420V(vs.SCE)电位时,该生物传感器实现了对H202的电催化还原,其表观米氏常数Kmapp为0.496mmol/L,用于H202测定时,其检出限为0.9μmol/L(S/N=3)。