目的:人体呼出气疾病标识物的含量变化能够动态的反应机体的代谢情况,通过检测呼出气疾病标识物的含量可以评估人体的健康情况,辅助医生进行疾病的早期筛查与诊断。因此开发一种成本低、操作简单、效率高的呼出气体标识物检测技术具有重要意义。可视化气体传感器因其具有廉价,准确,便携和可视化的特点,被认为是一种有前途的非侵入性早期疾病筛查方法。本研究借助可视化比色传感技术,拟开发出对于呼出气疾病标识物气体具有较高响应的可视化气体传感器,为早期疾病筛查和诊断提供新的方法和思路。方法:本论文利用比色气体传感材料与水凝胶结合的策略,通过将传感材料溶解嵌入到水凝胶中构建了两种可视化比色气体传感器,利用可视化比色气体传感器对不同浓度气体的响应值实现对目标气体的检测分析,进而辅助医生进行早期疾病的筛查与诊断。结果:在本文中,基于水凝胶良好的抗湿能力以及比色传感材料对目标气体具有明显的颜色变化的特点,构建了两种可视化比色气体传感器,分别用于口腔疾病标识物气体H2S和糖尿病标识物气体丙酮的检测。主要研究结果分为以下两个部分:（1）基于铜（II）吡啶重氮萘酚水凝胶构建可视化气体传感器用于H2S气体的检测本实验基于铜（II）吡啶重氮萘酚（Cu-PAN）络合物水凝胶构建了可视化比色气体传感器。该传感器主要由Cu-PAN络合物和琼脂糖水凝胶两部分组成,其中,Cu-PAN络合物检测H2S气体是一种新型的光学检测的技术。琼脂糖水凝胶具备微液滴环境,自身含水量较高,可在比色传感系统作为湿度缓冲和调节器,提高传感器对湿度干扰的抗性,并且有助于捕获并将酸性的H2S气体转化为S2-,从而提高Cu-PAN水凝胶的灵敏度。实验结果表明,所制备的Cu-PAN水凝胶可视化比色气体传感器对H2S气体的响应呈现良好的线性关系,且对H2S气体的选择性和稳定性良好。通过将Cu-PAN水凝胶传感器暴露在含有微量H2S和许多干扰气体的模拟呼吸中成功验证了其在实际口臭诊断的可行性,为口腔疾病的辅助诊断提供了新的途径和有效的候选方案。（2）基于甲基黄染料复合水凝胶构建可视化气体传感器用于丙酮气体的检测通过在丙烯酰胺-琼脂糖水凝胶中嵌入硫酸羟胺和甲基黄染料,制备了一种具有高灵敏度和高选择性的可视化比色丙酮传感器。丙酮与硫酸羟胺反应生成硫酸,使甲基黄染料变色,借助智能手机的数码相机来获取反应前后水凝胶颜色信号来量化丙酮气体浓度。实验结果表明,所制备的可视化比色丙酮传感器在室温下对不同浓度的丙酮展现出了优异的线性关系（R~2为0.999）。通过将可视化比色丙酮传感器暴露于模拟糖尿病患者呼出气气体中进行检测,结果表明,可视化比色丙酮传感器可以可靠地检测呼出气糖尿病疾病标识物丙酮气体。该传感器为室温下特异性检测糖尿病患者呼出丙酮气体提供了新的方法,同时为开发下一代价格低廉、高性能、便携式气体传感设备提供了新的思路和途径。结论:本工作成功构建了基于比色传感凝胶的两种可视化气体传感器,在室温下成功实现了对H2S和丙酮气体的高灵敏度检测。研究表明,水凝胶的微液滴环境和高的亲水性增强了可视化比色气体传感器的灵敏度,提升了传感器的抗湿性能。为呼出气疾病标识物的可视化检测提供了新的思路和工作基础。