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近年来,采用电化学方法检测疾病标记物和药物成为电化学研究领域的热点,众所周知,疾病标记物有诸多指标,主要由小分子疾病标记物与大分子疾病标记物(包括核酸类、蛋白质类、糖类和脂类疾病标记物)组成,这些指标在人体中含量的异常通常是机体患病的征兆。抗生素类药物具有抑制细菌生长或杀死细菌的作用。由于抗生素及其代谢产物可以渗透到地表水和地下水中,抗生素的残留物污染了环境,从而严重影响生态平衡与人类健康。因此,迫切需要研究出高灵敏检测生物样品中疾病标记物与药物含量的方法。金属纳米复合材料由两种或两种以上纳米材料复合而成,具有电催化性能好,可以发挥协同作用的优点,可以用来构成性能优异的电化学传感器。因此,本论文主要研究金属纳米复合材料修饰电化学传感器在疾病标记物和药物中的应用。具体研究内容如下:1、设计基于石墨烯与单壁碳纳米管上电沉积铈和铜的金属纳米复合物修饰的电化学传感平台(GR-SWNT-Ce-Cu-Tween 20/GCE),用于高灵敏地同时测定多巴胺(DA)、尿酸(UA)和葡萄糖(Glu)。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对修饰物进行表征,通过循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗法(EIS)探讨传感平台的电化学行为。结果表明,在DA、UA和Glu的共存系统中,在最优条件下通过DPV方法测量得到三个清晰且分离良好的伏安峰,线性范围分别为0.1-100μM,0.08-100μM和1-3000μM,检测限(S/N=3)分别为0.0072μM,0.0063μM和0.095μM。并成功用于人血清的DA、UA和Glu测定,效果良好。2、利用柠檬酸三钠还原法制备出金纳米粒子(Au NPs),并与壳聚糖(CS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复合,构建出用于同时检测去甲肾上腺素和L-半胱氨酸的新型电化学传感器。由CS-Au NPs-SDBS/GCE构建的电化学传感器对去甲肾上腺素和L-半胱氨酸的电化学响应及电催化性能良好,在最优的实验条件下,与裸玻碳电极(GCE)和CS-Au NPs/GCE相比,CS-Au NPs-SDBS/GCE对去甲肾上腺素和L-半胱氨酸氧化表现出显著的电催化活性。线性范围分别为0.08～100μM和0.2～400μM,检出限为0.0034μM和0.052μM(S/N=3)。此外,研究去甲肾上腺素和L-半胱氨酸干扰性检测。结果表明,去甲肾上腺素和L-半胱氨酸具有较强的抗干扰能力,并成功实现人血清样品中去甲肾上腺素和L-半胱氨酸的含量测定。3、利用良好导电性能的β-环糊精(β-CD)和具有优异生物相容性与负载能力的金属铂纳米粒子(Pt NPs),构建高灵敏电化学传感器(β-CD-Pt NPs-SDS/GCE),并应用于检测高半胱氨酸。通过SEM等方法对Pt NPs-β-CD形态结构进行表征。通过DPV法来检测高半胱氨酸,结果表明,构建的电化学传感器检出限低,灵敏度高,且具有良好的重现性和稳定性。此外,高半胱氨酸在0.8～6000μM具有良好的线性范围,检出限为0.052μM(S/N=3)。制备的电化学传感器成功用于检测人血清中的高半胱氨酸。4、设计基于多层石墨烯(GR)和单壁碳纳米管(SWCNT)作为玻碳电极的基底材料,与具有独特电催化性能和电子转移能力的铈纳米材料(Ce NPs)复合,构建GR-SWCNT-Ce NPs-SDBS/GCE电化学传感平台,对土霉素、氯霉素、甲硝唑、利福平与环丙沙星的氧化反应表现出显著的电催化活性,线性范围分别为0.6-100μM、0.2-80μM、0.8-20μM、0.08-20μM和0.4-100μM,检测限(S/N=3)为0.036μM、0.011μM、0.23μM、0.016μM和0.089μM。结果表明,金属纳米复合材料构建的电化学传感器具有更宽的线性范围、更高的灵敏度、更低的检测限、良好的重现性和稳定性以及较强的抗干扰能力,并成功实现生物样品中五种抗生素的含量测定。