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利用抗体-抗原之间的特异性反应和电化学传感技术所构建的电化学免疫传感器因其良好的选择性、超高的灵敏度、低廉的成本、便捷的操作和易于实现微型化等优点,在临床诊断、药物分析、环境和食品质量监控等领域得到了广泛应用。随着纳米技术的不断发展,各种纳米材料已被应用到分析化学领域。提高检测灵敏度以及简化检测步骤是分析化学领域中广为关注的问题。本论文正是在这—研究背景下,通过开发新型纳米材料来实现免疫分析灵敏度的提高和分析方法的简化。本论文将纳米技术、分析技术、生物技术有机结合起来,着重围绕磷酸钛纳米材料的制备及其电化学免疫传感应用开展研究,主要内容如下：1.镉离子功能化的磷酸钛纳米粒子的制备及其在电化学免疫分析中的应用采用表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作为结构导向剂,制备了具有良好水溶性的多孔磷酸钛(TiP)纳米粒子。由于磷酸钛纳米粒子优异的离子交换性能,镉离子(Cd2+)被成功负载到磷酸钛纳米粒子上,形成了磷酸钛-镉离子(TiP-Cd2+)复合材料。该复合材料与人免疫球蛋白抗体(Ab2)相结合,构建了新型的金属基标记的生物探针,从而发展了一种可用于检测人免疫球蛋白G(HIgG)的电化学免疫分析方法。通过方波伏安法(SWV)直接测定HIgG的浓度,检测范围为0.5-1000ng/mL,检测限为0.16ng/mL。该方法测定的实际血清样品中HIgG的浓度与临床采用的酶联免疫吸附法(ELISA)测定结果一致。2.基于金属离子功能化的磷酸钛纳米球为标记物的超灵敏电化学多组分免疫分析我们发展了一种以金属离子功能化的磷酸钛纳米球(磷酸钛-金属离子)作为标记物的、可用于超灵敏检测心肌肌钙蛋白(cTnI)和人免疫球蛋白(HIgG)的电化学多组分免疫分析方法。标记物中的金属离子可以通过方波伏安法(SWV)直接检测,避免了金属离子的富集过程。伏安峰和每一个夹心免疫过程有密切关系,峰的位置和大小分别反映了相应抗原的种类和含量。磷酸钛纳米球负载的大量金属离子有效地放大了检测信号；同时,氧化石墨烯纳米带(GONRs)优异的生物相容性保证了夹心免疫传感器具有良好的稳定性。该免疫方法在检测cTnI和HIgG时具有很高的灵敏度和选择性。电化学信号和cTnI、HIgG浓度的对数值之间呈线性关系,检测范围分别为0.05pg/mL-50ng/mL和2.5pg/mL-10ng/mL,检测限分别为0.02pg/mL和0.8pg/mL (信噪比S/N=3)。此外,该免疫传感器可以准确地检测人血清样品中cTnI和HIgG的浓度,结果和ELISA方法相吻合。结果表明,该电化学多组分免疫传感器将在临床诊断急性心肌梗死(AMI)标志物方面具有一定的应用前景。