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电化学传感器技术具有成本较低、操作简便、易于携带、灵敏度较高、响应时间短等优势，逐渐成为医疗检测、污染物检测、食品安全检测等领域的研究热点之一。在电化学传感器中，识别元件主要发挥特异性识别底物的作用，决定了电化学传感器的灵敏度和选择性。目前有较多利用电化学传感器技术检测人体中重要化合物的研究，但是由于人体体液成分较为复杂，干扰物较多，使得电化学传感器技术在医疗检测领域的应用受到了限制。因此，在保证灵敏度和检测限满足实际检测需求的前提下，构建抗干扰能力强和能够在实际样品中应用的电化学传感器，还需要研究学者不断的探索。
同型半胱氨酸(Homocysetine，Hcy)是甲硫氨酸循环中的一种中间代谢产物。目前越来越多的临床研究表明，人体体液中异常水平的Hcy与多种疾病相关，并且Hcy水平越高，患病风险也越高。因此，人体体液中Hcy的检测对于临床治疗和健康评估来说意义重大。本论文首先利用兼具三维纳米结构和突出催化能力的纳米多孔金(Nanoporous gold，NPG)作为识别元件修饰玻碳电极(Glassy carbon electrode，GCE)，构建了纳米多孔金修饰的玻碳电极(NPG/GCE)。利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope，SEM)，观察到NPG具有纳米尺度的孔径和韧带。利用所构建的NPG/GCE电极检测Hcy，发现NPG/GCE电极相较于GCE电极对Hcy具有良好的催化活性，且Hcy在NPG/GCE电极表面发生的是一个不可逆的表面控制类型的氧化反应。在3～100μM的检测范围内，NPG/GCE电极的电流响应与Hcy浓度具有良好的线性关系，灵敏度为36.75μAmM-1cm-2，检测限低至0.99μM。此外，所构建的NPG/GCE电极在人体尿液中一些常见物质存在的情况下，表现出了较强的抗干扰能力，并且在尿液稀释样品的加标回收实验中，检测较为准确。但是，NPG/GCE电极以NPG作为识别元件，其特异性较低，不仅可催化Hcy，还可催化Cys，且两者峰电位相近，这导致无法在含有Hcy和Cys的样品中选择性地检测Hcy。
蛋氨酸裂解酶(Methionineγ-lyase，MGL)是一种磷酸吡哆醛(Pyridoxal-5-phosphate，PLP)依赖酶，可催化Hcy生成产物硫化氢(Hydrogen sulfide，H2S)、氨和α-丁酮酸。为了提升Hcy电化学传感器的抗干扰能力，本论文以阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)中mgl基因为目的基因，通过原核异源表达得到特异性催化Hcy的MGL。然后，以特异性催化Hcy的MGL蛋白作为生物识别元件，以具有良好生物相容性和高效催化活性的NPG作为酶固定化载体，构建了MGL/NPG/GCE生物酶电极。所构建的MGL/NPG/GCE电极通过MGL和NPG的协同作用实现了对Hcy的检测。MGL/NPG/GCE电极在Hcy的检测浓度为5～100μM的范围内，表现出良好的线性响应，灵敏度为40.10μAmM-1cm-2，检测限低至1.24μM，并且重现性较好。并且，所构建的MGL/NPG/GCE电极对尿液常见物质展现出良好的抗干扰能力，Cys对于Hcy检测干扰控制在20％左右。
胱硫醚合成酶(Cystathionineβ-synthase，CBS)蛋氨酸循环中的一种PLP依赖酶，可催化3个反应生成产物H2S。其中CBS催化半胱氨酸(Cysteine，Cys)和Hcy生成产物胱硫醚(Cystathionine)和H2S的反应是产生H2S的主要途径。其余两个反应途径产生H2S的量可忽略不计。为了进一步降低Cys对于Hcy检测的干扰，本论文以PseudomonasaeruginosaPAO1中的cbs为目的基因在原核系统中异源表达CBS蛋白。高效液相色谱检测结果显示，当Cys单独存在时，CBS蛋白不催化Cys，可以消除Cys对Hcy检测的干扰。基于特异性识别Hcy的CBS蛋白作为生物识别元件，以具有良好结构和功能的NPG作为酶固定化载体，构建了CBS/NPG/GCE电极。CBS/NPG/GCE电极中的CBS蛋白以Hcy和Cys为底物生成H2S，然后NPG催化H2S生成硫单质和多硫化物，产生氧化电流。在5～100μM浓度范围内，CBS/NPG/GCE电极对Hcy具有良好的线性响应，灵敏度为10.44μAmM-1cm-2，检测限低至1.31μM，对样品进行多次检测的电流密度的相对标准偏差(Relative Standard deviation，RSD)小于3.29％。特别是，所构建的CBS/NPG/GCE电极以CBS为识别元件，通过CBS与NPG协同作用不仅实现了Hcy的灵敏性检测，同时解决了Hcy检测中Cys的干扰难题。
本论文工作针对Hcy的检测构建了基于纳米材料的非酶和生物酶电化学传感器。利用具有良好生物相容性和高效催化活性的NPG与特异性的生物酶结合，构建用于Hcy检测的电化学传感器，实现了对Hcy的简单高效、特异性强、灵敏可靠的快速检测。另外，本论文构建的Hcy传感器具有易于制备、检测迅速、成本较低等优点，在临床治疗和健康评估中具有较大的实际应用潜力。
同型半胱氨酸(Homocysetine，Hcy)是甲硫氨酸循环中的一种中间代谢产物。目前越来越多的临床研究表明，人体体液中异常水平的Hcy与多种疾病相关，并且Hcy水平越高，患病风险也越高。因此，人体体液中Hcy的检测对于临床治疗和健康评估来说意义重大。本论文首先利用兼具三维纳米结构和突出催化能力的纳米多孔金(Nanoporous gold，NPG)作为识别元件修饰玻碳电极(Glassy carbon electrode，GCE)，构建了纳米多孔金修饰的玻碳电极(NPG/GCE)。利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope，SEM)，观察到NPG具有纳米尺度的孔径和韧带。利用所构建的NPG/GCE电极检测Hcy，发现NPG/GCE电极相较于GCE电极对Hcy具有良好的催化活性，且Hcy在NPG/GCE电极表面发生的是一个不可逆的表面控制类型的氧化反应。在3～100μM的检测范围内，NPG/GCE电极的电流响应与Hcy浓度具有良好的线性关系，灵敏度为36.75μAmM-1cm-2，检测限低至0.99μM。此外，所构建的NPG/GCE电极在人体尿液中一些常见物质存在的情况下，表现出了较强的抗干扰能力，并且在尿液稀释样品的加标回收实验中，检测较为准确。但是，NPG/GCE电极以NPG作为识别元件，其特异性较低，不仅可催化Hcy，还可催化Cys，且两者峰电位相近，这导致无法在含有Hcy和Cys的样品中选择性地检测Hcy。
蛋氨酸裂解酶(Methionineγ-lyase，MGL)是一种磷酸吡哆醛(Pyridoxal-5-phosphate，PLP)依赖酶，可催化Hcy生成产物硫化氢(Hydrogen sulfide，H2S)、氨和α-丁酮酸。为了提升Hcy电化学传感器的抗干扰能力，本论文以阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)中mgl基因为目的基因，通过原核异源表达得到特异性催化Hcy的MGL。然后，以特异性催化Hcy的MGL蛋白作为生物识别元件，以具有良好生物相容性和高效催化活性的NPG作为酶固定化载体，构建了MGL/NPG/GCE生物酶电极。所构建的MGL/NPG/GCE电极通过MGL和NPG的协同作用实现了对Hcy的检测。MGL/NPG/GCE电极在Hcy的检测浓度为5～100μM的范围内，表现出良好的线性响应，灵敏度为40.10μAmM-1cm-2，检测限低至1.24μM，并且重现性较好。并且，所构建的MGL/NPG/GCE电极对尿液常见物质展现出良好的抗干扰能力，Cys对于Hcy检测干扰控制在20％左右。
胱硫醚合成酶(Cystathionineβ-synthase，CBS)蛋氨酸循环中的一种PLP依赖酶，可催化3个反应生成产物H2S。其中CBS催化半胱氨酸(Cysteine，Cys)和Hcy生成产物胱硫醚(Cystathionine)和H2S的反应是产生H2S的主要途径。其余两个反应途径产生H2S的量可忽略不计。为了进一步降低Cys对于Hcy检测的干扰，本论文以PseudomonasaeruginosaPAO1中的cbs为目的基因在原核系统中异源表达CBS蛋白。高效液相色谱检测结果显示，当Cys单独存在时，CBS蛋白不催化Cys，可以消除Cys对Hcy检测的干扰。基于特异性识别Hcy的CBS蛋白作为生物识别元件，以具有良好结构和功能的NPG作为酶固定化载体，构建了CBS/NPG/GCE电极。CBS/NPG/GCE电极中的CBS蛋白以Hcy和Cys为底物生成H2S，然后NPG催化H2S生成硫单质和多硫化物，产生氧化电流。在5～100μM浓度范围内，CBS/NPG/GCE电极对Hcy具有良好的线性响应，灵敏度为10.44μAmM-1cm-2，检测限低至1.31μM，对样品进行多次检测的电流密度的相对标准偏差(Relative Standard deviation，RSD)小于3.29％。特别是，所构建的CBS/NPG/GCE电极以CBS为识别元件，通过CBS与NPG协同作用不仅实现了Hcy的灵敏性检测，同时解决了Hcy检测中Cys的干扰难题。
本论文工作针对Hcy的检测构建了基于纳米材料的非酶和生物酶电化学传感器。利用具有良好生物相容性和高效催化活性的NPG与特异性的生物酶结合，构建用于Hcy检测的电化学传感器，实现了对Hcy的简单高效、特异性强、灵敏可靠的快速检测。另外，本论文构建的Hcy传感器具有易于制备、检测迅速、成本较低等优点，在临床治疗和健康评估中具有较大的实际应用潜力。