近年来,基于人体生命体征监测的可穿戴传感器得到了广泛的研究,并已逐步商业化。然而,通过生命体征数据来反映人体健康程度是有限的,因为它不能在分子水平层面提供人体新陈代谢方面的信息。汗液作为人体体液的一种,其成分含有大量与人体新陈代谢密切相关的物质,如无机盐、有机小分子、蛋白质、激素等。对汗液中的这些成份进行分析能够获得诸多人体健康信息如饮食状况、压力程度、电解质平衡、水合作用等等。传统的汗液分析往往依靠大型的生化分析设备如高效液相色谱仪、质谱仪等,不利于对汗液进行及时原位的分析。电化学检测是利用物质在电极表面发生电化学反应,再按照一定规律将感知到的信号转换为电信号,在环境监测、临床诊断、食品分析、公共安全、药物检验等诸多领域具有广泛应用。近年来,可穿戴辅助传感器技术的突破更助力电化学传感器在现场快速检测中的发展。基于电化学原理的可穿戴分析设备具有装置便携,灵敏度高和连续监测等优点,在体液生化指标检测中极具潜力。本论文研究基于电化学检测原理,首次将无酶葡萄糖传感器应用于可穿戴汗液分析,发展并系统研究了电化学多步电位检测方法,通过本方法可以解决传统有酶/无酶葡萄糖分析在实际应用的一系列问题,主要研究内容如下:1、发展了基于多步电位技术的无酶葡萄糖检测方法,研发出能够用于汗糖分析的可穿戴手环。我们使用金为工作电极,在金电极上施加多电位步骤,包括产生局部碱性条件的质子还原的高负电位预处理步骤、碱性条件下对葡萄糖电催化氧化的常规电位步骤,以及一个用于清洗电极的正电位步骤。探讨了预处理后电极扩散层p H的变化情况,考察了中性环境下金电极的电化学行为。在金电极表面修饰了选择性保护膜并考察其选择性和稳定性。所研发的可穿戴手环尝试用于在体力活动期间连续监测汗液葡萄糖,并与大型设备测得的结果进行对比。2、发展了在电路板金属基底上原位电镀加工微型三电极方法,研发能用于无酶葡萄糖检测的传感检测-信号处理一体化芯片。在金属基底表面原位电镀加工出具有电化学性能的金工作电极、铂对电极和Ag/Ag Cl参比电极,对电镀过程中的阴极电流和电镀时间进行了优化,探讨了微型三电极体系在缓冲液中的电化学行为,考察了其置于空气环境的长期稳定性。将一体化芯片用杜邦纸整合成可穿戴手环,有望用于监测汗液葡萄糖量反映血糖浓度波动。3、发展了基于柔性丝网印刷电极的可穿戴汗糖导汗带。制备出咪唑类金属有机框架（ZIF-67）包裹钯纳米粒子复合材料,将其与导电油墨混合印刷出能够稳定检测生理p H下的无酶葡萄糖检测电极。考察了丝网印刷电极在预处理过程中抗气泡干扰能力,并与传统丝网印刷电极进行了对比。报告了该丝印电极用于汗液葡萄糖分析过程中的各项性能指标,包括重复性、稳定性和抗干扰能力。将丝网印刷电极及柔性电路板整合到一个导汗带中,对穿戴人员的汗糖水平进行了数天的监测,并与商业血糖仪的检测结果进行了对比。4、发展了基于电化学四电极体系的汗糖分析贴片。我们在传统三电极体系的基础上发展出四电极体系,包括一个工作电极,一个参比电极和两个对电极。以镍盐溶液为前驱体在丝印电极表面原位制备出多孔镍纳米材料,考察以多孔镍纳米粒子为工作电极的四电极传感芯片在中性p H下对葡萄糖的检测效果,并与传统三电极体系下的检测进行了对比。结果表明四电极体系下传感器具有灵敏度高、背景电流小且无气泡干扰等优点。将四电极传感芯片整合成能用于汗液葡萄糖分析的贴片,并对重复性和长期稳定性进行了考察。