新型纳米仿生材料的电化学生物传感研究在电催化、分析检测、生物医学等领域显示出广阔的应用前景。采用绿色仿生合成的纳米材料作为电化学传感平台,不仅可以将纳米材料本身的独特性质引入电极界面,同时可以使电极表面具有较大的比表面积、高的表面自由能、良好的生物相容性、快速的电子传递速率,从而提高电化学分析性能。电化学生物传感器在快速检测、提高灵敏度和选择性、仪器小型化等方面具备显著的优势,通过与纳米科学技术的结合,建立性能良好的生物分析检测新途径。本论文致力于探索纳米仿生材料的生物传感应用,主要研究工作如下：1、基于纳米Ag@BSA仿生界面的电化学细胞传感器,实现了对口腔表皮样癌KB细胞的定量检测。Ag@BSA微球通过金硫键作用固定于金电极表面,增大了电极比表面积,加速了电极表面的电子传递速率,为共轭交联靶向分子叶酸和促进细胞增殖提供了一个稳定的多功能基底。通过电化学交流阻抗测试,所制备的细胞传感器对KB细胞的检测范围为6.0×101～1.2×108cells mL-1,检测限为20cells mL-1。该新型细胞传感器有望在癌症诊断、药物筛选和细胞吸附研究等生物医学领域有着良好的潜在应用。2、尿液中视黄醇结合蛋白RBP的含量是诊断肾小管功能是否早期受损的重要指标。本研究采用Ag@BSA微球作为传感界面,通过戊二醛,共价交联RBP单克隆抗体,实现了对RBP的高灵敏检测。在金电极表面固定Ag@BSA微球能够增大电极有效面积,为RBP单克隆抗体的固定提供多功能基底,且外围的BSA分子层能够维持所固定免疫原的生物活性及稳定性。该免疫传感器对RBP的检测范围为50～4500ng mL-1,检测限为18ng mL-1,并显示出对RBP识别的高特异性和良好的重现性。该技术用于病人原尿中RBP的定量检测,其检测结果与酶联免疫吸附测定相比,具有较高的准确性,相对标准偏差控制在6.5%以内,为RBP含量的临床诊断提供了一种可行的新方法。3、以三维纳米材料Au@BSA微球构建功能化传感界面,共价交联癌胚抗原CEA单克隆抗体作为靶向分子,实现了对CEA阳性肿瘤细胞的超灵敏检测。通过细胞毒性测定,所制备的Au@BSA微球显示出良好的生物相容性,为细胞增殖及细胞吸附研究提供了适宜的平台。得益于Au@BSA优异的电导性,实现了对电化学信号的放大,并大幅提高了检测灵敏度。胰腺癌BXPC-3细胞吸附于固定有CEA抗体的传感层表面,导致电化学阻抗值的增加,并在5.2×101-5.2×107cells mL-1的细胞浓度范围内呈线性变化,检测限为18cells mL-1。该细胞传感技术显示了对CEA阳性肿瘤细胞的高特异性俘获能力,良好的检测准确性、重现性及稳定性,为低浓度肿瘤细胞的早期检测提供了一种极具潜力的新技术。