随着工业化和城市化的快速发展,人们将重金属（HM）污染物（尤其是铅,汞,镉等）排放到土壤,水和空气中,已对生态系统造成严重威胁。有毒阳离子是最常见的HM形式,它们通过食物链在人类和其他生物体中生物累积和生物转化,取代骨骼和组织中的其他元素,然后导致各种疾病。其中,铅离子作为水生生态系统中的一种危险物质,因其可能导致贫血,肌肉麻痹,记忆力减退和精神发育迟滞而引起越来越多的关注。因此,设计检测痕量铅的传感器,是目前刻不容缓的任务之一。本文利用多官能团的酵母作为特异性识别Pb²⁺的单元,结合三种不同的纳米材料以增加复合材料的导电性与特异性,并构建三种不同的生物电化学传感器实现对铅的特异性及灵敏性检测。该三种传感器应用于人类正常血清的检测,表现出优越的稳定性、重现性以及选择性。具体内容如下:（1）合成多功能酵母yeast/Co₃O₄/Au/SPEs传感器实现血清样品中铅的微量检测。设计的微创体系集采样,过滤和分析于一体,能在较高和较低铅浓度水平时实时监测。该设计不仅充分利用电化学传感的优势,还减少电解液的用量,优化电极材料的负载,用于超痕量测定血液中的铅。研究结果表明,较低铅浓度与峰值电流信号之间呈负相关关系,该传感器具有较宽的对数线性范围(10^-810^-1414 g/L),较低检测限(3.45×10^-15 g/L（S/N=3）),良好的重现性和稳定性,以及可接受的回收率（97.28%-109.41%）。（2）利用水热法和超声波方法合成SG/CNT-COOH/MoS₂/yeast复合材料,应用于血液中铅含量检测。当在最佳优化条件下（pH值为5.50,预富集时间为180 s,材料负载量为8μL）,该传感器在线性范围10^-610^-14 g/L内得到线性曲线y=34.6951-2.6689 lg C（C:pg/L,y:μA）,并通过计算得到其检测限为2.49×10^-15 g/L（S/N=3）,远远低于国际儿童血铅阈值。并将其运用到实际血铅检测中,得到满意的回收率。（3）通过水热法合成SG/S-MoSe₂/Au/yeast复合材料,通过各个材料之间的协同作用增强复合材料的催化活性和比表面积。SG、S-MoSe₂和Au纳米粒子的优异导电性和yeast的特异性识别能力,有利于SG/S-MoSe₂/Au/yeast传感器高灵敏度和选择性识别溶液中的铅离子。结果表明,该传感器线性范围宽(10^-910^-14 g/L),检出限低(0.85×10^-15 g/L（S/N=3）),重现性好（97.7%）,稳定性（97.2%）,回收率较高（96.23%¹07.29%）。研究表明:本文制备的三种传感器可以实现超痕量的铅检测,在实际应用中具有可靠性与便携性。