肿瘤标志物的检测对于癌症的诊断、判断预后、评价治疗效果等方面起着至关重要的作用。将抗原抗体特异性反应和电化学传感技术相结合发展起来的电化学免疫传感器由于其具有独特的优势,如成本低、灵敏度高、选择性好、操作简便、快速等,已成为肿瘤标志物检测的重要手段之一。近年来,基于新型蛋白质固定技术和信号增强技术用于电化学免疫传感器的研究颇受瞩目。其中,信号增强技术的引入对于改善电化学免疫传感器的灵敏度起着至关重要的作用。本论文主要将纳米放大技术、酶催化技术、底物循环放大技术、分子生物放大技术等信号增强技术与电化学免疫传感器相结合,提出了几种用于肿瘤标志物分析的新型检测体系,为肿瘤的早期诊断奠定了基础。本论文的主要内容如下：第一章：首先对肿瘤标志物概念、分类、临床意义等做了简单概述。然后对电化学免疫传感器做了详细的介绍,包括电化学免疫传感器的原理、分类,尤其是几种信号增强方法。同时对本论文的研究目的和主要内容进行简单介绍。第二章：制备了银纳米线/氧化石墨烯复合材料(AgNW-GO)并将其修饰辣根过氧化物酶标记的甲胎蛋白抗体(HRP-anti-AFP)作为捕获探针用于甲胎蛋白(AFP)的定量检测。通过免疫夹心式模式将信号探针组装在沉积了金／壳聚糖(Au/CS)的传感器表面。采用微分脉冲伏安法在优化实验条件下测定AFP,其线性范围为0.05～400 ng mL-1,检测限为5 pg mL-1。AgNW-GO复合材料具有大的比表面积和良好的生物兼容性,大量的生物酶和生物分子能够有效的组装在电化学传感器表面,提高了免疫传感器的灵敏度。此外,该电化学免疫传感器还呈现出良好的选择性、稳定性和重现性。第三章：研究了一种新型免疫传感器用于多肿瘤标志物的同时检测。我们合成了磁性石墨烯作为捕获探针、多功能的中空纳米金微球作为可辨识的信标,并结合流动注射装置建立了一种夹心式流动注射免疫传感模式。捕获探针通过共组装甲胎蛋白抗体(anti-AFP)和癌胚抗原抗体(anti-CEA)于Fe304包裹的石墨烯上(MGO-Ab1.2)合成。同时以反向微乳法将过氧化物酶-硫堇(HRP-Thi)和HRP-二茂铁(HRP-Fc)分别封装入中空纳米金微球,并各自用于标记anti-CEA和anti-AFP抗体制备可区分的信标。实验结果表明,该电化学传感分析能够达到AFP和CEA同时检测的目的。电流信号与AFP浓度的对数在0.01～200 ngmL-1范围,与CEA浓度的对数在0.01～80ng mL-1的范围内呈现良好的线性关系。同时,该免疫传感分析法具有良好的选择性。第四章：将捕获抗体固定在p-环糊精修饰的玻碳电极表面,通过经典的夹心式免疫传感模式,标记了引发链的抗体能够成功修饰在传感器表面。在引发链的存在下,含有可形成G-四倍体结构碱基序列的辅助链和标记了羧基二茂铁的信号链能够在传感界面上形成长的DNA串联体。当该电极与氯化血红素(hemin)作用之后,大量具有类过氧化物酶活性的脱氧核酶(DNAzyme)在电极表面形成。由于DNA串联体上富含信号分子和DNAzyme,从而能够有效的放大电化学信号。以检测IgG1为例,电流信号和IgG1浓度的对数在0.1 pgmL-1～100ngmL-1范围内呈现良好的线性关系,检测限可达0.1 pg mL-1。同时,该电化学免疫分析方法具有良好的重现性、稳定性、检测限低等优点,有望用于实际样品检测。第五章：结合纳米催化剂和底物催化循环放大的优势,提出了一种新型无酶夹心式电化学免疫传感器。铂-二氧化铈(CeO2-Pt)复合材料被合成并运用于标记生物分子作为信号探针用于肿瘤标志物(以癌胚抗原为例)的定量检测。Pt纳米粒子在NaBH4的存在下,能够将对硝基苯酚(PNP)催化还原成对氨基苯酚(PAP)。生成的PAP在二茂铁修饰的玻碳电极上电氧化成苯醌(QI),QI在底液中的NaBH4的作用下还原生成PAP,从而形成了一个底物循环放大体系,电化学信号被不断放大。用微分脉冲伏安法(DPV)进行测定,在优化实验条件下,其线性范围为0.5pg mL-1～20ng mL-1,检测限为0.5pg mL-1。第六章：CeO2不仅可以作为一个良好的载体用于合成复合材料,并且它还具有优异的催化能力。基于此,我们合成了具有催化活性的硫堇功能化的二氧化铈纳米材料(Thi-CeO2)并将其运用于标记生物分子,该标记的生物分子可作为信号探针建立一种新型无酶电化学免疫传感器用于癌胚抗原(CEA)的定量检测。CeO2纳米材料能够水解2-磷酸抗坏血酸镁(AAP)形成抗坏血酸(AA),形成的AA硫堇的作用下电化学氧化,氧化产物在TCEP的作用下还原为AA。在硫堇和‘TCEP的作用下,AA的氧化还原循环不断进行,电化学信号得到不断放大。在优化的实验条件下,用微分脉冲伏安法(DPV)对癌胚抗原进行检测,电化学响应随着目标物浓度的增加而增强,且在0.1pgmL-1～80ng mL-1范围内呈线性关系,检测限为0.08 pg mL-1。