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结合纳米生物技术,发展新材料和原位实时分析化学新方法,用于生物活性分子和细胞的分析检测和监测,可在很大程度上推动生物医学等领域的发展。本学位论文中,我们在简要综述磁性纳米颗粒、石英晶体微天平(QCM)和高效液相色谱安培电化学检测(HPLC-ECD)技术及其在生物分析领域的应用的基础上,利用QCM和HPLC-ECD技术在细胞分析和生物活性分子检测方面开展了以下研究工作：(1)采用QCM、溴化噻唑蓝四氮唑(MTT)比色法和荧光／光学显微镜,研究了顺磁性的硒-四氧化三铁(Se-Fe3O4)纳米复合物对人骨肉瘤细胞MG-63的细胞毒性。Se-Fe3O4纳米复合物是在Fe304纳米粒子存在下,通过抗坏血酸还原亚硒酸合成的。发现Se-Fe304纳米复合物能够引起细胞死亡,且存在剂量依赖性关系；外磁场能增加复合物对细胞的毒性。采用QCM技术监测了Se-Fe3O4对肿瘤细胞的毒性,该法具有操作简便、成本低、可实现监测过程的特点,有望发展为研究磁性载药系统的一种有效手段,促进对磁化疗过程与机制的理解。(2)制备了核-壳型磁性二氧化硅纳米球(Fe3O4@SiO2),将其作为抗癌药物阿霉素的载体,并通过QCM监测、循环伏安(CV)表征、MTT比色法和光学显微镜观察考察了载有阿霉素的磁性二氧化硅复合物(DOX-Fe3O4@SiO2)对人乳腺癌细胞(MCF-7)的毒性。发现DOX-Fe3O4@SiO2能够引起细胞死亡,其细胞毒性呈剂量依赖关系。此外,在外磁场下,DOX-Fe3O4@SiO2相对于非磁性负载的游离阿霉素具有更高的细胞毒性,表明Fe3O4@SiO2有望用作药物靶向运输的载体。基于QCM的原位过程监测及基于CV、MTT实验和光学显微镜观察的非原位静态分析,为研究细胞生长及外源性物质的干预提供了一个可靠且信息量大的实验平台。(3)合成了透明质酸修饰的磁性纳米颗粒(HA-MNPs),基于HA与白血病细胞(CCRF-CEM)表面过表达的CD44受体的特异性结合,HA-MNPs能从复杂的基质如人血浆样品中成功提取细胞。结合QCM进行细胞检测,检测下限为8x103cells mL-1。该法是一种简单、快速和经济地收集和测定白血病细胞的方法,有望在生物医学研究和临床诊断方面获得更广泛的应用。(4)采用高敏的35MHz QCM实时监测了凝血酶在金电极表面的吸附及其与溶液态水蛭素的结合过程,得到水蛭素与吸附态凝血酶的平均结合摩尔比为1.13：1,结合平衡常数为8.75×105M-1,与表面等离子体波共振检测结果吻合。该法试剂消耗少,灵敏度高,可用于生物大分子与小分子药物的靶-药相互作用研究,有望在生物医学和生物传感器方面获得更广泛的应用。(5)研制了一种新型的HPLC喷壁/薄层安培电化学检测器,在玻碳电极上同时对多巴胺(DA)和高香草酸(HVA)进行了检测。与常规的喷壁或薄层模式相比,自制的喷壁／薄层电化学检测器的工作电极不仅能捕获更多的电活性DA和HVA分子,从而增大电流响应,且电极表面更易更新和清洗。在最优条件下,DA和HVA的HPLC-ECD校正曲线在0.01到1001-μM范围内具有很好的线性,检测下限分别为1.1nM和0.7nM,均低于紫外检测器和商品化电化学检测器得到的检测下限。同时,讨论了信号、背景和噪声三者之间的关系。另外,通过大体积溶液恒电位电解、电喷雾质谱、荧光光谱和CV的研究提出了一种HVA的脱甲基电氧化机理。(6)将高效液相色谱与灵敏的喷壁／薄层式安培电化学检测器联用,同时测定鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A),并对其检测条件进行了优化。在最优条件下,G和A的校正曲线具有很好的线性(R2>0.999),其检测下限分别为0.6nM和1.4nM,低于多数文献报道的值。该法用于小牛胸腺双链DNA中G和A含量的测定,获得满意结果。该检测器操作简单,灵敏度高,重现性好,有望用于生物医学领域更多的流动体系研究。