随着纳米材料的制备、组装、性能研究的迅猛发展,纳米科技在生物、医药领域的应用受到越来越多的关注。其中光电纳米颗粒因具有独特的化学和物理性质,而被广泛的应用制备生物传感器,这也是纳米颗粒最有前途的应用领域之一。近年来,发展微型化,快速,灵敏,高选择性,多底物复合检测的生物传感器是传感器领域的主要研究方向和目标。　　 本文以实际需求为目的,在对生物传感器发展的深刻认识基础上,将光电性质良好的纳米颗粒应用于酶生物传感器的设计研究中。我们借助电信号变化,利用磁性四氧化三铁纳米颗粒修饰的铂电极为元件,制备电化学葡萄糖生物传感器。此外,制备基于量子点荧光变化的葡萄糖生物传感器以及乳酸脱氢酶生物传感器。本论文研究内容重点不仅在于开展纳米材料在生物传感器领域的基础性研究,同时结合实验结果对检测体系的作用机理进行深入分析。本论文的主要内容包括以下两大部分。　　 在磁性四氧化三铁纳米颗粒修饰铂电极制备电化学葡萄糖生物传感器研究中,采用磁性四氧化三铁纳米颗粒做固酶材料,戊二醛做交联剂,壳聚糖作为成膜剂,nafion作为抗干扰膜。通过自组装-交联-吸附-包埋方法制作了葡萄糖生物传感器。通过循环伏安、电化学阻抗等手段对该传感器的电化学性能进行表征,对适宜的实验条件以及电极在葡萄糖溶液中的电流响应进行了测试。此外,我们又在各种干扰体系和实际血清中对该葡萄糖生物传感器进行对照测试,实验结果表明该电极实现了酶与电极间直接的电子传递,显著提高了电极的灵敏度与稳定性,具有很强的抗干扰性,与血清检测结果相近。在机理研究中,我们从磁性四氧化三铁纳米颗粒的表面效应、导电性、模拟生物酶等方面分析了电流响应的增强机理,进一步丰富了纳米颗粒增强的新型电流型生物传感器的理论依据。从而为传感器的小型化开辟了新途径。　　 在基于量子点荧光变化生物传感器的研究中,我们分别用水相合成以及超声雾化法制备了两种不同结构量子点:碲化镉(CdTe)量子点,核壳结构的CdTe/CdS量子点。首先,应用CdTe量子点,在葡萄糖氧化酶和葡萄糖体系中,通过量子点荧光信号的变化实现对葡萄糖浓度的检测。此外,通过考察各种实验条件,分析量子点与葡萄糖检测体系的作用机理。其次,应用超声雾化法制备的CdTe/CdS量子点,通过荧光信号变化检测以氧化型辅酶(NAD)为辅酶的生物酶--乳酸脱氢酶(LDH)活性。在实验中,NAD对量子点荧光信号有猝灭作用,当加入LDH后,LDH与辅酶NAD结合,催化底物乳酸正丁脂(LL)发生反应,这一结果导致游离的NAD含量降低,NAD对量子点荧光的猝灭作用减弱。因此,可以通过此生化反应对荧光信号的影响,实现对LDH活性检测。最后,在玻璃基片中应用两种不同荧光发射波长的量子点对葡萄糖,LDH两种体系同时检测。应用量子点荧光信号对人体代谢中两种重要底物分子及生物酶的同时检测,对发展新型光学生物传感器,开拓生化检测分析新途径提供了可供参考的实验和理论依据。总之,利用以磁性四氧化三铁纳米颗粒,量子点为代表的光电纳米材料制备新型酶生物传感器,丰富了纳米材料在实际应用领域的基础性研究,促进生物传感器的发展。