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本论文主要筛选一些具有独特性质的纳米材料用来构建性能良好的肿瘤标志物电化学免疫传感器,降低单个肿瘤标志物的检测限,开发多个肿瘤标志物同时检测的新方法,研制具有良好性能的检测装置为今后传感器的发展提供新思路,为肿瘤标志物在线检测提供实验依据。本论文共分为六章,主要研究内容如下：第一章：概述了免疫分析和免疫传感器的定义,分类及测定原理,详细介绍了功能型纳米材料在电化学免疫传感器中的应用,并简要介绍了电化学免疫传感器的发展前沿。同时,简单叙述本论文的研究目的和研究内容。第二章：通过超声和溶胶-凝胶法制备出以碳纳米管为基质的共生同轴纳米管。以其为标记物形成HRP-anti-CEA复合物(HRP-anti-CEA-Au/SiO2/CNT),作为检测抗体,在分析物CEA存在条件下,与anti-CEA-Au/硫堇/Nafion形成夹心型免疫复合物,建立了一种可行的电流型免疫分析法用于灵敏分析血清样品中癌胚抗原(CEA)。在最优实验条件下,电化学免疫传感器线性范围：0.01-12 ngmL-1,检测限为5 pg mL-1 CEA。第三章：实验通过化学合成制备功能化磁性介孔有机-无机杂化纳米材料,并对其进行表征,测量其构建的癌胚抗原免疫传感器相关性能。合成的纳米材料内层为磁性介孔NiCo2O4纳米,夹层是Nafion/硫堇有机分子,外层的纳米金可对HRP标记的抗体有良好的吸附作用,以之形成标记二抗。实验采用夹心型免疫分析模式,功能化生物纳米材料呈现出良好的性能,可促进和调节电化学生物传感器检测,对CEA检测浓度可低至0.5 pg mL-1。第四章：实验合成了一类新型具氧化还原活性的金属铂与有序介孔碳杂交纳米材料作为分子标记物,并结合环糊精功能化石墨烯传感界面来进行电化学免疫分析。实验选取a-甲胎蛋白(AFP)作为分析物模型。金属铂-介孔碳杂交纳米材料的制备是通过带正电荷的硫堇通过静电作用在带负电荷-COOH的介孔碳上附着后再将[PtC16]2-离子连接到硫堇/介孔碳上,[PtCl6]2被原位还原为金属铂而成,最后用其装载HRP-anti-AFP。最优条件下,免疫传感器电流响应在2.0 pg mL-1-10.0 ng mL-1范围内对AFP标准溶液浓度呈良好线性,检测限为1.5 pg mL-1。第五章：采用环糊精功能化石墨烯为传感界面和标记物制成同时电化学检测癌胚抗原(CEA)和α-甲胎蛋白(AFP)的免疫传感器。实验采用固定的环糊精与anti-CEA/anti-AFP抗体通过主-客体法制成多功能石墨烯-环糊精修饰的免疫电极。两种纳米标记物用湿法合成,分别为环糊精-硫堇-石墨烯和环糊精-二茂铁-石墨烯。合成的纳米标记物分别标记HRP-anti-AFP和HRP-anti-CEA.采用夹心型免疫分析法,利用硫堇和二茂铁在不同峰电位下检测标记的HRP对H202催化还原。多组分免疫分析法能同时测定CEA和AFP,而且在最优实验条件下,对CEA和AFP有宽的线性范围,AFP:0.001-60 ng mL-1,CEA:0.003-40 ng mL-1。检测限分别为0.5 pg mL-1 AFP和0.8 pg mL-1 CEA。在一系列对目标物分析检测中,未出现非特异性吸附和信号交叉。批内和批间变异系数低于9.5%。第六章：实验建立了一种新型磁控微流装置用于直接电化学测定血清中的鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)。采用anti-SCC抗体功能化磁性介孔纳米金/硫堇/NiCo2O4杂交纳米材料为免疫探针(P1-Ab),HRP-anti-SCC-纳米金-石墨烯为信标(P2-Ab),在分析物SCC-Ag存在下,免疫探针和信标形成夹心型免疫复合物。在外加磁场作用下,形成的免疫复合物附着在微流装置上进行电化学分析。分析液为含有2.5 mM H2O2的新生牛血清(NBCS),以P2-Ab标记的HRP对H202催化还原实现测定。在最优条件下,电流的增加与SCC-Ag的浓度在2.5 pg mL-1-15 ng mL-1范围内成正比,检测限为1.0 pg mL-1。电化学免疫分析有良好的精密度,选择性和稳定性。对临床样品的分析结果与商用电化学发光法一致。