开发高灵敏生化分子精准检测器件对人类疾病的精准检测和治疗至关重要。近年来,科学家们将柔性传感技术和电化学酶传感技术相结合,开发了更为便携的柔性电化学酶传感器件。此类生物传感器可穿戴在身体上,并对体液中的疾病生化标记物进行无创式实时监测。但是,由于柔性电化学酶传感器需要采用第一代生物传感的检测原理,即以天然氧气作为电子受体,通过电化学阳极氧化法测量氧化酶催化产物过氧化氢的生成量,来实现对溶液中的待测物(酶催化底物)浓度的测量,在实际检测过程中依旧存在许多问题。如,酶催化反应所需的氧气来源于溶液中有限的溶解氧,这大大限制了氧化酶催化动力学以及传感检测的线性上限和灵敏度;待测溶液中氧气含量易波动,导致酶催化动力学不稳定以及传感检测的准确性和重现性差;在电化学检测过氧化氢时,通常需要较高的氧化电位,导致各种电活性物质也会被氧化,造成检测的选择性差。因此,如果获得充足且稳定的酶电极-电解液界面氧气浓度以及避免各种电活性物质干扰对开发高性能的柔性酶传感器具有重要意义。本文利用表面微结构和化学组成的协同效应,制备了具有超疏水性能的柔性电极基底,并在此基础上,进一步构建了具有气-液-固三相界面的柔性氧化酶电极,获得了充足且稳定的酶电极-电解液界面氧气浓度;另外,基于三相界面酶电极,实现了对过氧化氢的高灵敏电化学还原检测,避免了各种电活性物质对检测的干扰。并开发了高效的柔性电化学酶传感器。主要研究内容如下:第一部分:柔性三相界面酶电极的构建和性能研究以低表面能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜为基底,利用模板法在其表面构建了不同结构的微观结构,获得了柔性超疏水表面。随后在其表面修饰导电碳纳米管网膜、电催化剂以及氧化酶层,制备了柔性三相界面酶电极。将所制得的柔性三相界面酶电极同对电极和参比电极进行组装,构建了柔性电化学酶传感器,并对其检测线性范围(检测上限高达60 mmol)、准确性(在氧气含量波动的情况下始终能保持背景电流的恒定)、选择性(抗干扰物质能力强,并且可以在环境复杂的汗液中检测)以及机械稳定性能(经过上百次的弯折依后检测能力依旧良好)进行了系统表征。第二部分:柔性三相界面酶电极应用研究在上述研究工作的基础上,采用可低成本、批量化制备的柔性多孔聚乙烯(PE)膜为基底,对其进行低表面能物质修饰,获得了超疏水性能,然后进一步在该表面修饰纳米导电膜、电催化剂以及氧化酶层,获得了可以简便制备的柔性三相界面酶电极,利用该电极组装了柔性生物酶传感器,并对其检测性能进行了深入系统的研究。以PE膜为柔性基底的三相界面酶传感器具有抗氧气波动能力,在氧气含量持续变化的条件下依旧能保持背景电流恒定;并且抗干扰物干扰能力强,在含有诸多干扰物质的汗液中依旧能正常检测;有超高的检测上限(30 mmol)和极低的检测下限(10 μmol);灵敏度较高(0.8 μA/mM);并且以PE膜为柔性基底的三相界面酶传感器具有普适性,改变氧化酶种类,可以检测不同特定待测物。为高效柔性生物传感器件的开发和应用提供新的技术路线和方法。