生物传感器是一个非常活跃的研究和工程技术领域,它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起,处在生命科学和信息科学的交叉区域。生物传感器诞生在20世纪60年代,而对其研究的全面展开是在20世纪80年代。20年来该领域发展迅速,成为当前的研究热点之一。生物传感器以其高度专一的选择性,高灵敏度、操作方便、价格低廉等优越性,在各类传感器中占着重要的地位,已在生物技术、食品工业、临床检测、医药工业、生物医学、环境分析等领域获得实际应用。生物传感器的性能主要取决于生物分子的固定化,因此如何将生物活性组分有效地固定在电极表面上并保持其良好的生物活性是生物传感器研究和开发中最为重要的工作。由此,具有良好的生物相容性的基质就应运而生,并极大地促进了生物传感器的应用范围。基于此,本论文设计了一些新型生物分子固定技术,发展了一些固定材料来固载生物分子,结合各种电化学方法,研究了生物分子的电化学性质并制备了相应的生物传感器。本论文主要进行了以下两方面的研究工作:1.利用壳聚糖/nano-TiO₂复合膜具有良好的生物相容性,可提供良好的微环境保持酶的生物活性,固载量子点硒化镉（CdSe）后,能有效促进酶与电极表面的电子传递的原理,最后吸附血红蛋白（Hb）成功制备了以壳聚糖/nano-TiO₂复合膜为载体的性能优良的过氧化氢（H₂O₂）生物传感器。本文探讨了pH、工作电位、扫速等对生物传感器的影响,结果表明,在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.9×10^-6～1.2×10^-2mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10^-6mol/L。该传感器的米氏常数为1.65 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性。此外该传感器还具有较高的灵敏度,良好的重现性及较好的稳定性且易于制作等特点。2.基于有机-无机复合膜结构,纳米技术及HRP的固定技术,本文研制了一种新型的高灵敏度的电流型过氧化氢（H₂O₂）生物传感器。首先交联壳聚糖（CS）和氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）制得CSHMs复合膜,并以该膜固载甲苯胺蓝（TB）和纳米金,然后将HRP与CSHMs-TB-GNPs混合滴涂在玻碳电极的表面制得CSHMs-TB-GNPs-HRP/GCE修饰电极,最后在CSHMs-TB-GNPs-HRP/GCE修饰电极表面吸附一层Nafion膜制得Nafion/CSHMs-TB-GNPs-HRP/GCE修饰电极。Nafion膜可以减少HRP的泄漏,同时增强了传感器的抗干扰能力。用紫外光谱法测定复合膜成分的组成,用循环伏安法对修饰电极进行了表征,并用计时电流法对H₂O₂传感器的性能进行了研究。试验结果表明,在最佳实验条件下,H₂O₂浓度在7.0×10^-7～2.3×10^-3mol/L（R=0.998）范围内与其还原峰电流成良好的线性关系,检测下限为2.4×10^-7 mol/L（信噪比3）。表明该传感器所固定的酶具有较高的生物活性。