血红蛋白是哺乳动物血液中运输氧气的主要物质,是由两条α-和两条β-多肽链构成。血红蛋白直接电化学的研究有助于揭示氧化还原蛋白在生物体内的氧化还原机理,还可以制备高效的生物传感器和生物医学器件。因此,研究血红蛋白与电极之间的电子传递是一项具有挑战性的工作,在生物电化学领域受到了广泛关注。　　本论文以实现血红蛋白在电极表面的直接电子传递为目标,利用具有良好生物相容性的各种材料,选择适当的方法将血红蛋白固定于电极表面。这些材料能维持了血红蛋白的天然构象和生物活性,实现了血红蛋白与基底电极之间的直接电子传递。本论文的主要工作可以概括为:　　(1)利用新型吡咯烷酮基水溶性聚合物良好的成膜性将血红蛋白包埋固定于玻碳电极表面,实现了血红蛋白的直接电化学。用紫外-可见光谱法、原子力显微镜和电化学交流阻抗等方法对血红蛋白-聚合物膜进行了表征。研究表明,包埋于这种新型吡咯烷酮基水溶性聚合物的血红蛋白能够维持其生物活性,同时这种材料可以促进血红蛋白与电极之间电子的传递。该修饰电极对一氧化氮的还原具有良好的催化作用。　　(2)利用改性壳聚糖与纳米铂复合膜良好的生物相兼容性,成功地研制了不需要任何中继体的过氧化氢生物传感器。改性壳聚糖为血红蛋白提供了生物相容性的微环境,而纳米铂具有促进电子传递的作用。用紫外-可见光谱对复合膜进行了表征,表明血红蛋白在改性壳聚糖-纳米铂复合膜中保持其生物活性。包埋在改性壳聚糖-纳米铂复合膜的血红蛋白显示了优良的直接电化学行为,对过氧化氢的电化学还原具有良好的催化作用。　　(3)利用氰乙基纤维素良好的成膜性和生物相容性将血红蛋白固定在电极表面,实现了血红蛋白的直接电化学。用紫外-可见光谱法对血红蛋白-氰乙基纤维素膜修饰电极进行了表征,表明血红蛋白在氰乙基纤维素膜中保持了其生物活性。制备血红蛋白修饰电极对一氧化氮的还原具有良好的催化作用,同时这种传感器具有良好的灵敏度、重现性以及稳定性。最后,成功地检测了生物活体细胞释放的一氧化氮。　　(4)研制了一种新型的固定血红蛋白从而制备生物传感器的方法。利用脱氧核糖核酸分散磁性纳米氧化铁用于血红蛋白的固定。磁性纳米氧化铁能促进血红蛋白的电子传递并对血红蛋白的固定起到了稳定作用。研究了血红蛋白的直接电化学和电催化行为,基于此制备的血红蛋白修饰电极对一氧化氮和过氧化氢具有良好的催化作用,同时具有响应快、灵敏度高以及稳定好等优良特性。