活性氧（ROS）是由氧形成、含氧并且具有高度活泼性质一类物质的总称,包括超氧阴离子（O₂·^-）,过氧化氢（H₂O₂）,一氧化氮（NO）,羟基自由基（·OH）,过氧亚硝基阴离子（ONOO^-）等。在正常的生理条件下,ROS在生物体内的产生和代谢处于动态平衡的状态。但是,当生物体受到外界刺激或发生病变时,会打破这一动态平衡,引起ROS的快速增加,而机体无法及时清除快速增加的ROS,导致氧化应激的产生,从而引起机体损伤,诱发多种疾病,特别是脑相关疾病,如缺血性脑疾病。因此,实时原位地在线检测生物体内氧化应激过程中ROS的含量及变化情况,对于解析氧化应激过程中ROS的转化机理和ROS在氧化应激相关疾病中的病理机制都具有十分重要的意义。电化学方法因其具有高空间和高时间分辨率以及可微型化、原位实时等优点被广泛应用于活体检测。然而由于ROS在生物体内化学性质活波、寿命短和浓度较低,且脑部环境复杂、干扰较多和体内外环境存在较大差异等难题,因此建立起对ROS高选择性、高灵敏度的活体在线分析方法仍是具有挑战性的工作。基于大量的文献调研以及我们课题组前期的工作,针对缺血条件下鼠脑中ROS的活体电化学分析的关键问题,设计并构筑了如下的电化学传感器,并成功应用于缺血状态下鼠脑中ROS的活体分析检测。具体内容如下:（一）设计并开发了一种高灵敏、高选择性的比率型电化学传感器,并应用于缺血鼠脑中过氧亚硝基阴离子的分析检测。（1）设计合成了一种对ONOO^-特异性识别的有机分子,4-（苯甲酸-1,6-己二硫醇酯基-2-基）-7-二乙氨基-2-（4-（哌嗪基二茂铁甲酰胺-1-基）苯基）苯并吡喃盐（HEMF）,HEMF同时具有对ONOO^-特异性识别的基团——苯并吡喃盐和电化学活性基团——二茂铁,通过将HEMF自组装在镀金的碳纤维微电极表面,构筑了高选择性、高灵敏度和良好生物兼容性的电化学传感器;（2）用电沉积金纳米叶放大信号的方法提高了检测的灵敏度和检测限;（3）同时,引入了内参比分子亚甲基蓝（HS-DNA-MB）共组装于电极界面,构筑了比率型电化学传感器,用以校正因体内外环境差异而引起的测定误差。实验结果表明,构筑的传感器对ONOO^-有良好的电化学响应和较宽的线性范围（20.0 nM².0μM）,且检测限低至12.1 nM。其他ROS以及常见的金属离子、氨基酸和生物活性物质对该传感器均无明显干扰。最终,利用构筑的比率型ONOO^-电化学传感器,成功实现了缺血状态下鼠脑中不同脑区ONOO^-的在体分析检测。（二）构筑了一种Turn-On型无酶超氧阴离子比率型电化学传感器,并应用于缺血鼠脑中超氧阴离子的在线检测。（1）合成了对O₂·^-特异性识别的有机分子,二苯基膦酸-2-萘酚酯（ND）,O₂·^-可以与二苯基膦酸-2-萘酚酯发生特异性亲核取代-消除反应,生成2-萘酚和二苯基磷酸,生成的2-萘酚可以在电极表面发生一电子一质子的电化学反应,产生电化学信号,利用萘酚的氧化信号实现对O₂·^-的定量检测;（2）同时引入了亚甲基蓝（MB）作为内参比分子,构筑了比率型电化学传感器,提高了测量结果的准确性;（3）利用修饰了单壁碳纳米管（CNT）的碳纤维微电极（CFME）作为修饰基底,通过π-π堆积作用将ND及MB分子修饰到电极上,增强了电极修饰稳定性。实验结果发现,构筑的传感器对于O₂·^-有良好的电化学响应和较宽的线性范围（2.0μM²00.0μM）,检测限为0.52μM。而且其他ROS以及常见的金属离子、氨基酸和生物活性物质对该传感器均无明显干扰。最终,利用发展的比率型O₂·^-电化学传感器,成功实现了缺血状态下鼠脑中海马区O₂·^-的在体分析检测。