电化学免疫传感器是一种结合电化学分析法与免疫学技术新兴发展起来的具有灵敏高、选择性好、分析速度快、操作简单等特性的生物传感器。免疫传感器包括生物识别系统(感受器)和换能器两部分。将抗原或抗体等免疫分子固定到换能器的表面称为传感器敏感界面的构建,如何将免疫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免疫传感器的开发研究中最为关键的工作。本文从生物相容性复合纳米材料的制备,免疫传感界面的构建、新型信号增强的免疫传感器以及通用性多功能免疫传感器的研制等方面进行了探索和研究。具体开展了以下工作:　　 1.采用共价法合成聚丙烯胺-二茂铁(PAA-Fc)氧化还原高聚物,利用PAA良好的成膜性将复合物固定到电极表面,进而通过氨基自组装吸附金纳米粒子(Au NPs)于电极表面,利用Au NPs与抗体之间的相互作用将HBsAb固定于电极表面,制备了PAA-Fc／Au NPs／HBsAb免疫传感器,用于对乙肝抗原的检测。构建的PAA-Fc／Au NPs仿生界面为抗体的固定提供了良好的微环境,且实现了电子介体在电极表面的稳定固载,有效提高了电极的稳定性。吸附的Au NPs还作为电子传递“导线”,促进电子介体在电极表面的电子传递速率,提高免疫传感器的检测灵敏度,实现了对乙肝抗原的高灵敏无标记检测。为了进一步改善复合膜的传导性以及提高生物分子在电极表面的负载量,进而我们将MWNTs掺杂到PAA-Fc膜内,MWNTs的存在不仅增大了PAA-Fc膜的粗糙度,提高了Au NPs在电极表面的负载量,使得进一步固定的抗体分子密度大大增加,还为在电极和电解质之间构建了有效的电子传输通道,加速了探针分子与电极表面的电子传递,提高了PAA-Fc／MWNTs／Au NPs／HBsAb免疫传感器的响应灵敏度。与PAA-Fc／Au NPs／HBsAb免疫传感器相比,该传感器灵敏度更高,检测限更低。　　 2.提出一种以CS-Fc／GO纳米复合物为一抗固定基底,结合氧化还原循环反应放大信号,制备新型电流型癌胚抗原免疫传感器的构建方法。利用CS-Fc复合物与GO之间的静电作用制备CS-Fc／GO纳米复合膜,从而通过比表面积大、生物相容性好、含有丰富羧基的石墨烯实现抗体在电极表面的固定化,另外,以Fe3O4／Au NPs作为二抗标记物,利用Au NPs催化还原对硝基酚(NP)为对氨基酚(AP),进而被电极表面的Fc氧化为对醌亚胺(QI),再利用硼氢化钠将QI还原为AP,从而构成一个完整的氧化还原循环,制得高灵敏性的免疫传感器。采用能量分析光谱(EDS)和扫描电镜(SEM)对合成的Fe3O4／Au NPs复合纳米粒子进行表征,循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对修饰电极的构建过程进行考察,并对免疫传感器的性能进行了详细研究。该免疫传感器对癌胚抗原检测线性范围为0.001—30.0ngmL-1,检出限为0.39pgmL-1。　　 3.提出了一种新型的基于金纳米粒子表面原位生成电子介体的多功能癌胚抗原免疫传感器。利用化学交联法在聚乙酰亚胺(PEI)修饰ITO表面固定一抗,然后孵化不同浓度的抗原,进而利用抗原与抗体之间的特异性结合作用将金标二抗组装于电极表面,在pH为5.0的条件下,将PEI／GA／Ab1／CEA／Ab2-Au NPs电极置于铁氰化钾和氯化铁双组分溶液中,在Au NPs表面原位生成普鲁士蓝。利用普鲁士蓝良好的电化学和光学双重性能,本文同时采用循环伏安法(CV)和紫外分光光度法(UV-Vis)对癌胚抗原进行了定量分析,并对该免疫传感器的性能进行了详细的研究。该免疫传感器光学检测线性范围为2.0-120 ng mL-1,检出限为1.3 ng mL-1。电化学检测线性范围为1.6-10 ng mL-1和10-160 ng mL-1,检测限是0.82ng mL-1,结果表明,本文方法制备的多功能免疫传感器制作简单,使用方便,易更新,具有很好的应用价值。