胆固醇是人体中最丰富的类固醇,包括游离胆固醇和酯化胆固醇两种形式,合称为总胆固醇。血清中正常胆固醇浓度范围是120—260mg/dl（3.1—6.7mM）。医学研究表明,血清高胆固醇与心脏病、糖尿病、动脉粥样硬化、肾病综合症、肝胆系统疾病等人类多发症有关,因而测定血清胆固醇含量已成为临床诊断中一项重要的参考指标。 本论文是国家863项目的一部分,目的是开发一种便携式全血总胆固醇生物传感器。我们以丝网印刷碳片电极为基底,通过固定化技术将胆固醇氧化酶和胆固醇酯酶固定在电极上,只需2微升血液,就可快速检测全血总胆固醇的含量。我们通过大量实验,系统地考察了传感器的制备和测试条件对传感器性能的影响。结果表明:传感器的最佳工作电位300mV;响应时间180s;在100—400mg/dl范围内,具有良好的线性、灵敏度和重复性;保存寿命良好。该传感器已顺利通过临床测试,其操作方便,性价比高,适合大批量生产,可用于临床监测和家庭使用。 碳纳米管是一种新型的纳米材料,其独特的物理化学性质,大比表面积,良好的生物相容性以及促进电子传递的能力使得它在传感器领域得到广泛的应用。我们研究了碳纳米管修饰碳片电极的胆固醇生物传感器,通过实验发现,碳纳米管修饰电极能增加固定的酶分子数量,促进反应中的电子转移,提高酶的催化能力。与未修饰电极相比,检测的线性范围和灵敏度都有了明显提高。我们还进一步分析了碳纳米管改善传感器性能的机理,为以后的理论研究奠定了基础。 聚吡咯作为一种导电高分子材料在生物传感器领域有着广泛的应用,并显示出一些独特的性质。我们也对聚吡咯—胆固醇氧化酶电极进行了初步的研究和探讨。当聚吡咯在电极上氧化聚合时,会形成带正电荷的聚吡咯骨架,带负电荷的酶会通过电荷吸引掺杂到骨架中,从而得到固定。我们对酶电极的制备条件进行了研究,发现聚合时下列因素对电极响应影响较大。当酶浓度为16mg/ml,吡咯单体浓度为0.5M,LiClO₄浓度为0.5M,聚合溶液pH值为8.0,聚合电位为0.9V（vs.Ag/AgCl）,聚合电量为3.5mC时,制备的酶电极有最佳响应。该研究为生物传感器的构造提供了一种新的方法。