自从1967年Updik和Hicks研制出第一支以铂电极为基体的葡萄糖氧化酶生物传感器以来,酶生物传感器由于其方法简单、灵敏度高、选择性好等特点而越来越受到了人们的广泛关注并取得迅猛的发展。目前,酶生物传感器已用于多种成分的测定。由于H₂O₂是很多工业过程的原料或中间产物,同时也是生物体内许多氧化酶反应的副产物,因而对其含量的测定在食品、工业、临床、药物和环境分析中具有十分重要的意义并已成为当前研究的热点之一。由于辣根过氧化物酶（HRP）和血红蛋白（Hb）对H₂O₂具有高选择性,因此,研制HRP和Hb生物传感器用于H₂O₂含量的测定是目前最为热门的研究课题。然而,由于酶分子难于固定到电极表面,酶本身易失活且酶分子量大,酶的活性中心深埋在多肽结构内部,很难发生直接电子传递,因此如何有效的利用生物分子固定技术及固定材料来保持酶的活性、提高酶的固载量以及加速电子传递速率或直接研制新型的无酶型传感器是制备性能优良的H₂O₂传感器的关键问题和当务之急。基于此,本文主要研究工作如下:1.以共价法固定硫堇为媒介体的过氧化氢生物传感器的研究近年来的研究表明,电子媒介体以及纳米金属材料的引入能显著加速电子传输速率、增大生物分子的固载量以及提高传感器的灵敏度。因此,从引入并增强电子媒介体的稳定性以及增加纳米金的固定量,进而提高传感器的性能方面考虑,并结合电沉积和吸附法的优点,研制了一种新型的过氧化氢传感器。首先电聚合一层2,6-吡啶二甲酸,使电极表面带上丰富的羧基,从而为电子媒介体（硫堇）以共价交联法有效的固定到电极表面提供了活化基底。其次,采用被称为“零长交联剂”的活化剂（EDC和NHS）使聚2,6-吡啶二甲酸的羧基与硫堇的氨基发生酰胺反应,从而使硫堇固定到电极表面。再在制得的硫堇电极表面直接电沉积HAuCl₄,使电极表面形成一层纳米金粒子。最后将此电极吸附辣根过氧化物酶制得H₂O₂生物传感器。实验表明,该生物传感器对H₂O₂响应的线性范围为9.1μmol/L～5.0 mmol/L,检测限为2.6μmol/L（S/N=3）,米氏常数为3.15 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性。2.基于DNA-Ag纳米复合物和PDDA保护的Au纳米颗粒为载体的过氧化氢传感器的研究到目前为止,许多材料已经被用来固定酶分子,如:量子点,聚合物,介孔材料和纳米材料等。而在这些材料中,纳米材料,尤其是功能化的纳米复合材料由于其独特的物理、化学性质而被广泛的应用在生物传感器的研制中。然而,有些纳米复合材料的导电性并不是很好,从而在一定程度上降低了传感器的灵敏度和准确度。因此,它们在传感器的应用上受到了很大的限制。我们利用DNA-Ag纳米复合物和PDDA保护的Au纳米颗粒共固定HRP,从而构建出一种新型的过氧化氢生物传感器。首先将DNA-Ag⁺电化学还原为带负电的DNA-Ag。然后通过静电作用力吸附带正电的PDDA保护的Au纳米颗粒,并再次利用同样方法将DNA-Ag修饰到电极上。最后再利用DNA-Ag吸附带正电的辣根过氧化物酶制得过氧化氢生物传感器。由于该法结合了无机导电金属材料（Au,Ag）和有机聚合物（PDDA,DNA）的优越性能,因此该生物传感器对H₂O₂表现出较好的电催化活性。还原电流与H₂O₂浓度在7.0μmol/L到7.8 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,检测下限为2.0μmol/L（S/N=3）,米氏常数为1.3 mmol/L。此外,该传感器还具有较高的灵敏度和可接受的稳定性。3.基于普鲁士蓝纳米棒与金纳米链共修饰的电化学传感器的研究由于酶分子的一些缺陷导致酶传感器存在较差的稳定性和重现性以及具有较低的灵敏度。为了尽可能的减小或消除这些缺陷,利用化学修饰电极（即无酶修饰电极）来实现对过氧化氢的直接电催化受到了研究者们的广泛关注。这也将成为未来检测过氧化氢的一种趋势。我们选用碳纳米管为模板合成普鲁士蓝纳米棒（PB@MWCNTs）作为“人工过氧化物酶”。然后再用壳聚糖将这种“人工过氧化物酶”（PB@MWCNTs）固定到金电极上,从而构建出新型的无酶型过氧化氢传感器。由于壳聚糖的导电性较差,我们将比表面积大、生物相容性好以及导电性强的金纳米链引入到我们的传感器中。当金纳米颗粒被合成为金纳米链时,它将更有利于形成电子通道,缩短电子转移的有效距离。由于结合了PB@MWCNTs和金纳米链的优点,实验发现,采用该法构建的传感器不仅具电流响应快,线性范围宽,检测下限低等优点。而且由于不需要引入酶分子,所以构造步骤相对简单,成本更加低廉,稳定性和重现性也更加令人满意。