布鲁氏菌病(Brucellosis)属于自然疫源性传染病,在世界各地分布广泛,常给农业生产带来巨大损失,也对人类健康造成威胁。目前,常用细菌学和血清学等方法检测布鲁氏菌病。这些方法检测周期长,程序复杂。如何快速、准确地检测低浓度布鲁氏菌抗体,对及早发现布病,降低布病对农业生产和人类健康的威胁具有重要意义。生物传感器技术是目前世界各国都十分重视并发展极其迅速的一种新技术。基于丝网印刷技术的各种生物传感电极具有成本低、重现性好、易于批量生产等优点,特别适合于能现场使用的一次性传感器的制作。本论文采用生物传感器技术,并结合血清学中抗原抗体的凝集反应机理,构建了几种不同的免疫传感器。在此基础上对传感器电极的预处理、抗原的高效固定和信号处理等方面进行了研究,较深入的探讨了快速、高灵敏度检测布鲁氏菌抗体的可行性。主要研究结果如下：(1)为了改善电极表面的电化学特性,对丝网印刷金电极采用了化学方法(置于piranha溶液中处理)和电化学方法(在稀硫酸中进行循环伏安法扫描)相结合的方式进行预处理(方法1),对丝网印刷金电极和丝网印刷碳电极采用了电化学方法(在稀硫酸中进行循环伏安法扫描)预处理(方法2)。通过循环伏安法表征了电极表面性质,考察了两种预处理方式对电极表面的影响,发现电化学处理(方法2)可以明显改善丝网印刷金电极和碳电极的电化学特性,有助于提高传感器的灵敏度和检测精度。(2)为提高测定布鲁氏菌抗体的灵敏度,适应定量、快速的测定要求,试验采用了活化的丝网印刷金电极表面修饰巯基乙胺绑定抗原的方法。通过循环伏安法表征免疫电极的反应过程,发现布鲁氏菌抗体在10-5～10-3IU/mL的浓度范围内,氧化峰电流的变化值与抗体的浓度成良好的线性关系,检测限为2.8×10-5IU/mL。将测定的循环伏安曲线进行半微分变换,建立半微分变化值与浓度的关系。在10-5～10-3IU/mL的浓度范围内,半微分氧化峰电流的变化值与浓度成线性关系,检测限达到2.7×10-6IU/mL。在 10-2～lIU/mL的浓度范围内,半微分氧化峰电流的变化值与浓度的相关系数为0.9992。表明半微分变换可以明显改善其检测范围和检测限。(3)为了进一步提高检测布鲁氏菌抗体的灵敏度和区分度,将电位阶跃技术应用于上述方法制备的免疫电极,实现了对不同浓度抗体的定量检测。通过电位阶跃技术中的差分脉冲伏安法和方波伏安法检测不同浓度的布鲁氏菌抗体,建立了测试曲线峰电流值与各个浓度抗体对数值之间的曲线相关关系。当抗体浓度在10-5IU/mL～102IU/mL范围内,该曲线能够很好的区分10-5IU/mL、10-3IU/mL、10-1IU/mL、101IU/mL 和 102IU/mL五个不同浓度的布鲁氏菌抗体溶液,最低检测限分别为2.1486×10-4IU/mL和1 .1076×10-4IU/mL。数据表明,用方波伏安法测试比用差分脉冲伏安法测试可以获得更低的检测限。(4)为了寻找一种简单、有效的固定方法,采用戊二醛交联法将布鲁氏菌抗原固定于丝网印刷金电极表面,制备了检测布鲁氏菌抗体的免疫传感器。利用循环伏安法、差分脉冲伏安法和方波伏安法三种电化学测试方法对免疫传感器检测不同浓度布鲁氏菌抗体的情况进行了表征。比较分析结果可知,循环伏安法测试后的拟合曲线能够明显区分10-5IU/mL、10-3IU/mL和101IU/mL四个浓度梯度的布鲁氏菌抗体,免疫电极的重现性最好。方波伏安法测试得到的检测限最低为1.93×10-7IU/mL,残差平方和为2.07×10-5,能够区分10-5IU/mL和10-3IU/mL两个浓度梯度的待测抗体溶液。(5)为了探讨免疫传感器采用阻抗测试技术的可行性,采用丝网印刷金电极直接吸附布鲁氏菌抗原来检测布鲁氏菌抗体,并提出了该免疫传感器系统的等效电路。在此基础上,采用Zview软件对阻抗数据进行拟合并获得了电路的全部基本参数。通过比较这些参数发现,当布鲁氏菌抗体结合到免疫传感器表面时,电子转移阻抗改变最大。当布鲁氏菌抗体溶液浓度在10-4IU/mL到1IU/mL范围内时,电子转移阻抗的变化值与布鲁氏菌抗体溶液浓度的对数值呈线性关系,相关系数为0.9874。(6)对金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极免疫传感器进行了研究,通过电化学阻抗谱测试发现布鲁氏菌抗体对数浓度与电子转移阻抗变化值呈线性关系。同时对比了丝网印刷碳电极、活化后的丝网印刷碳电极和金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极制备的三种类型的免疫传感器在分别依次与浓度为10-5IU/mL和 10-3IU/mL的抗体溶液免疫反应后的不同。通过比较发现金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极的阻抗变化值增量最大,表明经过金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极具有较大的比表面积和很好的生物相容性,可增加抗原的固定量从而促进更多的抗体发生免疫反应。