为了建构更加高效灵敏的生物传感器，本课题拟以引入功能性的巯基识别物质并结合荧光检测，电化学检测及石英晶体微天平检测手段，制备高灵敏、高特异性的生物传感器来检测低浓度蛋白质和多肽。论文工作主要采用特异性标记生物分子的手段增强其对待测物质的识别能力，能更高效地提高分析检测的灵敏度。具体的说，本论文的主要研究工作包括： 一、建立一种光谱型生物传感器，采用巯基特异性试剂N-(9-吖啶)马来酰亚胺(NAM)来检测表面固定的多肽以及DNA的方法。作为模型体系，首先在烷基硫醇(MUA)自组装膜修饰的金电极表面固定还原型谷胱甘肽GSH，采用NAM标记GSH中的游离巯基生成具有荧光的衍生物，恒电位条件下脱附电极表面吸附物，检测脱附物在0.1mol·L-1KOH溶液中的荧光强度。GSH的检测限为40pmol·L-1。该方法可扩展到检测电极表面固定的六肽FT(含3个半胱氨酸残基)，脱附物的荧光强度约为GSH时的3倍，同FT与GSH中半胱氨酸残基的数量比相吻合。 此外，我们还采用该方法对表面固定的DNA进行了序列特异性分析，结果令人满意。该方法将电化学脱附与荧光检测相结合，具有灵敏度高、重现性好、样品用量少、快速准确等优点。 二、建立一种电化学生物传感器，采用双功能交联试剂4-马来酰亚胺丁酸N-羟基酯(GMBS)和电活性标记物Fc-SH检测两种表面固定的蛋白质-带正电荷的溶菌酶与带负电荷的牛血清白蛋白。循环伏安法具有简便，灵敏，仪器设备简单的优点，通过电活性标记物的引入可使不具有电活性中心或电化学信号不可逆的生物分子得以检测。聚电解质的引入有效防止了蛋白质在电极表面的非特异性吸附。带正电荷的溶菌酶，检测浓度低达0.1nmol·L-1，另外我们还采用类似的方法检测了带负电荷的蛋白质。该方法可用于测定微量的表面固定的非氧化还原蛋白质。 三、建立一种压电型生物传感器，采用FI-QCM技术结合功能分子聚甘油-马来酰亚胺(Mi-PEG)检测了表面固定的含巯基的多肽GSH。首先将GSH固定到烷基硫醇修饰的金电极表面。GSH分子上的巯基与Mi-PEG特异性结合，通过注射Mi-PEG检测晶振的频率变化来实现多肽的定量分析。该方法也有望用于含巯基的蛋白质检测以及DNA序列特异性分析。 总之，上述的生物传感器与溶液方法检测含巯基的多肽或蛋白质相比，具有灵敏度高、重现性好、样品用量少、快速准确等优点，可以为表面固定的巯基生物分子的检测提供更丰富的信息。