自从1991年被Iijima发现后,碳纳米管就因其优越的力学、电学等性能迅速成为物理、化学、材料及生物领域研究的热点。具有特殊结构的一维纳米材料碳纳米管决定了它们具有优异的电化学性质,在电化学、分析化学、催化和传感器等方面开辟了广阔的研究领域。近年来,随着对纳米材料研究的深入,越来越多的人将纳米材料作为一种新型的电极材料应用于化学修饰电极与生物传感、生物催化等领域。碳纳米管用作化学修饰电极时,不仅具有纳米材料本身的特性,同时也具有碳纳米管比表面积大、表面活性高、表面可带较多官能团以及良好的生物亲和性等优异性质,能够固定大量的生物活性分子,提高其固定效率和修饰电极的响应信号、重现性、检测限及灵敏度等性能。碳纳米管的这些特性对于提高生物传感器性能、生物医药发展、生物催化具有重大意义。要实现碳纳米管在生物传感、医药、催化等方面的广泛应用,必须使碳纳米管对生物分子具有特异性的相互作用,特别是对生物分子的识别,这就必须对碳纳米管进行生物分子功能化,使其具有良好的生物相容性和识别功能。本文在借鉴与总结国内外利用生物分子酶、蛋白质、氨基酸、肽螺旋、抗原/抗体、脱氧核糖核酸(DNA)等功能化CNTs研究的基础上,利用脱氧核糖核酸(DNA)末端的氨基与羧基化碳纳米管上的羧基形成酰胺共价键,制备了DNA功能化碳纳米管(DNA/MWNTs),采用傅里叶变化红外吸收光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FESEM)表征方法对DNA功能化碳纳米管的结构和性质进行了分析,并通过循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对DNA功能化的碳纳米管电极的电化学性能以及青蒿素(ART)与碳纳米管表面固定化的DNA的相互作用进行了研究,结果表明:DNA通过酰胺共价键成功的固定连接到碳纳米管表面,生物分子DNA仍然保持生物活性,能够与其它生物分子发生相互作用,并利用制备的DNA功能化碳纳米管电极对青蒿素(ART)进行检测,试验结果表明:DNA功能化碳纳米管上的DNA探针分子会与ART发生插嵌作用,形成非电化学活性物质。同时本文中还采用电化学方法对辣根过氧化酶(HRP)/硫堇(Th)/MWNTs介电型酶电极上与过氧化氢(H2O2)的相互作用进行了研究,通过详细考察H2O2在HRP/Th/MWNTs电极上的电化学行为以及扫描速度和H2O2的浓度对H2O2在HRP/Th/MWNTs电极上电化学性能的影响,实验结果表明:在50～400mV·s-1扫描速度范围内,H2O2在HRP/Th/MWNTs电极上的还原过程由为表面吸附控制;随着H2O2浓度的增加,在1.5mmol/L-4.6mmol/L的浓度范围内与峰电流呈现良好的线性关系,检出限为1.5×10-6mol·L-1 ( S/N=3 ) ,酶电极的灵敏度为0.017mA/mmol·L-1·cm-1,实验结果为HRP/Th/MWNTs介电型酶电极用于生物催化与催化传感研究提供了参考数据。