自从1962年首次报道了基于生物传感技术的电化学葡萄糖生物传感器以来,生物传感器在临床医学、环境检测和食品工业等领域有着重要的应用并受到高度关注。发展至今,它己成为一个由生物、物理、化学、医学、药学、电子技术等多种学科相互渗透的研究领域。近年来,随着纳米技术的发展,纳米材料(如纳米粒子、纳米线,纳米管等)已被广泛应用到生物传感器,不仅表现出纳米材料的优势,更为生物传感器的发展开辟了广阔的前景。将纳米材料用于生物传感器电极的构建,基于材料的尺寸效应、表面效应等,电极将呈现电催化作用,并降低底物过电位,减小可能的干扰及背景电流。同时,将纳米材料修饰到电极表面可以为酶传感器中酶的固定提供一个良好的微环境,保持酶生物活性及稳定性,提高酶的固载量以及加速电子传递速率等。本文正是基于以上考虑,采用纳米材料构建了多种酶传感器,在灵敏度和使用寿命等性能上都较以往的酶传感器有很大程度的改善。本论文主要开展了以下几个方面的工作：1.基于DNA/半胱氨酸/金铂纳米颗粒/聚吡咯修饰的过氧化氢生物传感器的研究通过在金电极表面电聚合具有良好导电性的吡咯膜(PPy),在此良好导电性的吡咯膜表面电沉积上金铂纳米颗粒(Au-Pt),再在金铂纳米颗粒表面自组装半胱氨酸(L-cys),通过半胱氨酸的正点吸附带负电的DNA,然后通过负电的DNA静电吸附辣根过氧化物酶(HRP)制得过氧化氢生物传感器。通过交流阻抗技术,循环伏安法和计时电流法对传感器的性能进行了研究。由于金铂纳米颗粒的协同催化作用,传感器的响应电流明显放大,与单独沉积金和铂的传感器对比,结果表明采用金铂复合纳米颗粒的传感器灵敏度明显提高。在最优的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在4.9μmol·L-1～4.8 mmol·L-1范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.3μmol·L-1,米氏常数为0.69 mmol·L-1。该传感器具有良好的稳定性、选择性和重现性。2.基于鲁士蓝包覆碳纳米管的复合物和空心钴铂纳米链的葡萄糖传感器的研究在玻碳电极表面滴涂壳聚糖-将鲁士蓝包覆碳纳米管的复合物(CS-PB@MWNTs),待干后将DMF分散的空心钴铂纳米链(H-PtCo)滴涂于CS-PB@MWNTs修饰的电极表面。当DMF挥发后,再将葡萄糖氧化酶(GOD)滴涂于电极表面。最后,为了防止酶的脱落和其它干扰物质的干扰,Nafion滴涂到酶修饰电极表面。由于PB@MWNTs和空心PtCo纳米链的引入大大增加了电极的比表面积,同时纳米材料之间的催化协调作用,使电极对葡萄糖具有较好的催化作用。该传感器在3.0μmol·L-1～3.6 mmol·L-1范围内呈现良好的线性响应,检测线为0.85μmol·L-1 (S/N=3),灵敏度为21 mA mol·L-1cm-2。此外,该传感器还表现出良好的稳定性、较高的灵敏度度和重现性。3.基于一步电沉积碳纳米管、普鲁士蓝和空心钴铂纳米链的葡萄糖传感器的研究通过一步电沉积法在金电极表面快速、清洁的形成壳聚糖-普鲁士蓝-碳纳米管-空心钴铂纳米链的复合膜(CS-PB-MWNTs-H-PtCo),在此复合膜的表面底涂GOD,再将Nafion滴涂于GOD/CS-PB-MWNTs-H-PtCo修饰电极的表面以保持电极的稳定性和其他电化学物质的干扰。通过循环伏安法和交流阻抗法对CS-PB-MWNTs-H-PtCo膜的导电性进行了研究,试验结果证明MWNTs和H-PtCo的引入大大提高了电极的比表面积和导电性。通过空心和实心PtCo纳米颗粒对葡萄糖催化效果的对比,证明了空心的PtCo对葡萄糖具有更好的催化效果。因此该传感器在1.5μmol·L-1～1.12 mmol·L-1范围内有良好的线性关系,相关系数为0.999；检测线为0.47μmol·L-1 (S/N=3),灵敏度为23.4μA mmol·L-1cm-2。此外,还研究了其米氏常数为1.89mmol·L-1,较小的米氏常数值说明该传感器对葡萄糖有良好的生物亲和力。采用电沉积方法可以通过沉积时间来控制膜的厚度,操作快速简单,同时使传感器具有良好的稳定性和重现性。