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活性氧（Reactive oxygen species,ROS）是好氧生物有氧代谢过程中产生的一类非常不稳定含氧化合物的总称。ROS在生物体内的正常浓度水平对细胞分化、增殖、凋亡和转录因子有重要的生理作用。然而,当ROS在体内产生过量时,它将导致细胞损伤和许多疾病。据报道,羟基自由基（·OH）是目前所知ROS中对生物体毒性最强,危害最大的一种自由基。·OH可以通过电子转移、加成以及脱氢等方式与生物体内的各种分子发生反应,包括碳水化合物、核酸、脂质和氨基酸,从而导致各种疾病。因此,考虑到·OH的严重毒性和其他不利影响,迫切需要开发一种超灵敏和高选择性检测·OH的方法。电化学传感器由于其成本低,响应快,特异性强和灵敏度高,操作简便,易于小型化等优点而备受关注。因此,本论文开发了四种新颖、灵敏、快捷的电化学传感器用于跟踪和检测活细胞释放的·OH。具体工作如下:（1）基于二茂铁己硫醇修饰金电极的电化学传感器用于·OH的检测采用温和可控的自组装技术,在金电极表面自组装了具有可逆氧化还原特性的二茂铁基己硫醇（FcHT）。用X射线光电子能谱（XPS）和接触角表征了传感器的形貌,并用循环伏安法、电化学阻抗法和方波伏安法研究了传感器的电化学性能。此外,用实验数据解释了FcHT的覆盖率和自组装机理,FcHT在HClO4溶液中产生氧化还原峰的机理,FcHT氧化还原过程中的电子转移数和电极表面扩散系数。在最佳实验条件下,用FcHT的氧化还原峰建立了·OH检测的双重线性。（2）通过偶联纳米多孔金箔和自组装FcHT制备一种新型电化学传感器用于·OH测定检测活细胞中·OH对于生理和病理作用研究具有重要意义,同时由于极低的浓度和·OH的短寿命而充满挑战。因此,我们制备了FcHT功能化纳米多孔金（NPGL）改性GE的新型电化学传感器并应用于超灵敏度和高选择性检测活细胞释放的·OH。传感器优越的灵敏度可能源于NPGL独特的多孔结构,在电化学反应过程中扩大了电极表面积,加速了电子传递,从而提高了灵敏度。但除此之外,NPGL还为FcHT的自组装提供了更多的活性结合位点。为了比较,采用FcHT/GE检测·OH,线性范围为0.45 nM至80 nM,灵敏度为0.03118 mA nM-1,检出限为0.128 nM。经过NPGL改性后,FcHT/NPGL/GE对·OH响应的灵敏度提高到0.4248 mA nM-1,检测限降低到0.571 pM,线性范围从2 pM扩展到60 nM。值得注意的是,传感器还有具有许多其他优点,如重现性,重复性和稳定性,以及能够电化学直接测定HepG2细胞释放的·OH。（3）构建基于FcHT自组装层功能化纳米多孔Au-Ag合金线和Au纳米粒子实现双重信号放大的电化学传感器,用于·OH的检测对活细胞中·OH的超灵敏和高准确度的测定是评价·OH在生理和病理过程中所起作用的一个挑战。在此,本工作开发了双重信号放大的电化学传感器用于检测活细胞释放的·OH。首先,将FcHT在3D纳米多孔Au-Ag合金微丝（NPAMW）上进行自组装,得到FcHT/NPAMW并将其直接作为工作电极来使用。另外,将Au纳米颗粒和NPAMW先进行组装,继而再用FcHT在其表面形成自组装分子层,得到FcHT/AuNPs/NPAMW作为工作电极。NPAMW本身具有大的比表面积,使得检测信号大大提高,而AuNPs的引入,则进一步提高了检测信号,从而达到了双重信号放大的功效。FcHT/NPAMW检测·OH的灵敏度为0.08624 mA nM-1,线性范围为0.580 nM。经过双重信号放大的FcHT/AuNPs/NPAMW将灵敏度提高到了0.1748 mA nM-1,检测范围也扩展到2 pM到80 nM。制备的传感器还具有选择性高、稳定性好、可重复使用等优点,并成功用于检测活细胞释放的·OH。（4）基于FcHT功能化AuNPs和NPAMW的电化学微流控芯片用·OH的检测在这项工作中,通过将自组装技术与微流控芯片相结合构建一种新型的电化学检测平台,并应用于检测活细胞释放的·OH。微流控芯片基底为设计有凹槽的丙烯酸面板。在芯片的检测单元中,使用Pt线作为对电极,制备的Ag/AgCl作为参比电极,并使用电活性FcHT的SAM功能化AuNPs/NPAMW作为工作电极。芯片和工作电极进行详细地物理表征,并通过SWV和CV研究其性质。在最佳实验条件下:微流控平台对·OH的检测范围是0.1 nM到150 nM,检测限为0.028 nM。低检测限可确保从活细胞释放·OH的痕量测量。这里提供的这种简单且低成本的芯片在用作POCT的方面具有很大的潜力和前景。该芯片的未来发展将集中于目标分析物的扩展,从小化学分子到离子,生物大分子,甚至微生物如病毒和细菌。此外,还将涉及其他电化学方法,例如EIS,线性扫描伏安法和差分脉冲伏安法以实现更好的分析性能。