重金属离子,尤其是Cd²⁺,Pb²⁺和Hg²⁺,因其高毒性可直接或间接影响人类健康,引起世界各地巨大的关注,因此研究能快速、便捷、灵敏、高效检测痕量重金属离子的电化学生物传感器具有重要意义。本论文拟用纳米多孔类碳糊电极（nanoPPCPE）构建电化学传感器,用于镉离子、铅离子、汞离子检测;同时应用特异性识别重金属离子的核酸适配体修饰电极构建镉离子、汞离子适配体电化学传感器,并对实验条件进行优化。本论文主要研究内容如下:1、nanoPPCPE的制备及对Cd²⁺、Pb²⁺和Hg²⁺的检测。制备了以纳米碳酸钙微球为模板,石墨粉为填料的nanoPPCPE,实验结果表明,nanoPPCPE的电化学性能明显优于市场所售的玻碳电极和纯碳糊电极。将nanoPPCPE应用于标样中重金属离子Cd²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺的检测,结果表明:能定量检测出微量Cd²⁺和Pb²⁺,能定性检测微量Hg²⁺,在电化学分析与检测方面有着非常重要的意义;当镉离子的浓度在0.1³.0μM范围内,镉离子的浓度与差示脉冲伏安法（DPV）检测的电流呈线性相关。其线性方程为:I（mA）=0.00267C+0.22443,线性相关系数R为0.9960,检测限为0.07978μM;当铅离子的浓度在0.05⁴.0μM范围内,铅离子的浓度与差示脉冲伏安法检测的电流呈线性相关。其线性方程为:I（mA）=0.00583C+0.21567,线性相关系数R为0.9926,检测限为0.0298μM。该电极制备廉价、简单,具有很重要的实用价值。2、镉离子适配体电化学生物传感器的构建及其应用。依次在玻碳电极（GCE）表面修饰壳聚糖（CS）、纳米金（AuNPs）、镉离子适配体（aptamer）、巯基己醇（MCH）得镉离子适配体电化学生物传感器MCH/aptamer/D-（AuNPs/CS）/GCE。在最优的实验检测条件下,采用DPV进行镉离子检测,当镉离子浓度在0.001 nM¹00 nM(1.124×10^-13 g/mL¹.124×10^-8 g/mL)范围内,适配体传感器的DPV峰电流值与镉离子浓度的对数呈正相关,其线性方程为:I_p（μA）=11.54+0.8969lgC,线性相关系数R为0.9947,检测限为0.04995 pM(5.614×10^-15 g/mL)。将所构建的MCH/aptamer/D-（AuNPs/CS）/GCE应用于自来水样中的镉离子检测,实验结果表明,所构建的适配体电化学传感器具有灵敏度高,稳定性及重复性好,抗干扰能力强等优良性能,具有很好的实用价值。为检测痕量镉离子提供了新的思路与方法。3、基于T-Hg-T结构的汞离子适配体电化学生物传感器的构建及应用。于D-（AuNPs/CS）/GCE表面修饰带巯基的汞离子适配体构建汞离子适配体电化学传感器,通过T-Hg-T结构对汞离子进行特异性检测。实验结果表明:D-（AuNPs/CS）/GCE电极表面修饰中等密度的汞离子适配体时,构建的汞离子适配体传感器电化学性能最佳;适配体体传感器与汞离子的温育时间为60 min时,检测效果最佳,当汞离子浓度在0.01 nM⁵00 nM范围内,适配体传感器的DPV峰电流值与汞离子浓度的对数呈正相关,其线性方程为:I_p（μA）=2.59902+0.2097lgC,线性相关系数R为0.9994,检测限为0.005 nM。所构建的汞离子适配体传感器线性范围宽、灵敏度高,为检测痕量汞离子提供依据。