利用电化学、电化学生物传感和光谱方法探索化学变性剂、界面诱导等其它因素诱导蛋白质去折叠状态下的性质,有助于获得蛋白质结构与生物活性的动态信息,从而对蛋白质结构与性能关系有更深入的认识。本论文制备了PtNPs和Ag@C-MnO₂纳米材料,构建了基于这两种纳米材料的过氧化氢电化学传感器,建立了测定H₂O₂分析新方法：采用电化学、电化学生物传感和光谱学方法研究了细胞色素c （Cyt-c）、血红蛋白（Fb）和肌红蛋白（Mb）等血红素类蛋白质的构象变化,并开展了基于Mb/clay、 uHb/Co-GE的（uMb, uHb分别表示可控去折叠的Mb和Ib, GE表示石墨烯）电化学生物传感研究,建立了测定H₂O₂高灵敏度和较低检出限的新方法。该研究丰富了电化学的研究内容,可为阐明蛋白质电子转移机制、界面吸附作用和医学应用提供借鉴。全文共分四章,作者的主要贡献如下：1、利用气-液界面反应可控合成了PtNPs,基于此材料构建了PtNPs/GCE无酶电化学传感器,研究了传感界面材料的性状、电化学和电催化性质及其与传感器响应H₂O₂性能间的关系,建立了分析测定H₂O₂的新方法。使用透射电镜（TEM）和X射线晶体洐射（XRD）对材料表面性状的研究结果表明,合成的PtNPs分散度高,粒径大小均匀,粒径约为5nm。电化学研究表明,将PtNPs修饰到GCE表面得到的PtNPs/GCE的导电性优于GCE; PtNPs对H₂O₂具有显著的电催化还原作用,传感器测定H₂O₂的线性范围为0.5～375 μmol·L^-1,检出限为0.05 μmol·L^-1 （S/N=3）.通过水热法合成了胶体碳壳覆盖的Ag纳米粒子,并使用Mn02纳米管与Ag@C构建了基于Ag@C-MnO₂的电化学传感器,研究了传感界面Ag@C-MnO₂材料的性状、组成与传感器对H₂O₂的电化学响应性能之间的关系,建立了测定H₂O₂的分析新方法。采用扫描电镜（SEM）和能量色散X射线仪（EDS）对材料的表面性状研究表明,Ag@C呈现球形,其粒径大小均匀,约为250 nm; MnO₂纳米管的直径约为60～110 nm。电化学研究表明,Ag@C-MnO₂复合材料可以有效的提高电极的电子传导效率；传感器对H₂02有很好的电催化作用,测定H₂O₂的线性范围为5.0×10^-7～5.7×10^-3 mol·L^-1,检出限为0.17μmol·L^-1（S/N=3）,响应时间小于3s。2、使用裸GCE,采用循环伏安法（CV）,研究了Cyt-c构象变化与其电化学响应之间的关系,建立了一种研究Cyt-c构象变化的电化学方法。研究发现,盐酸胍的变性能力很强,能强烈诱导Cyt-c的构象变化,致使其血红素辅基从Cyt-c中脱落出来。电化学与紫外-可见吸收光谱法（UV-Vis）、分子荧光光谱法（MFS）对Cyt-c去折叠的比较研究表明,使用电化学方法和光谱学方法得到的去折叠率曲线具有较好的一致性。因此,本研究建立了一种简单、有效的研究Cyt-c构象变化的方法。使用3-巯基丙酸（MPA）修饰的金电极研究了尿素和酸诱导Hb的构象变化,建立了一种研究Hb构象变化的电化学方法。电化学研究和光谱学方法验证的结果均表明,尿素诱导Hb的去折叠是一个两步、三态的转变过程,而酸诱导的Hb的去折叠是一个一步、两态的转变过程,这证实了酸对蛋白的变性能力要强于尿素。另外,测得Hb在水溶液中自由能的变化值△ Gu, water为9.157 kJ·mol^-1, Hb去折叠的氧化态和还原态之间的自由能的差异为-2.8 kJ·mol^-1。该研究为构建新颖的电化学生物传感器提供了思路。采用电化学方法和光谱学方法研究了尿素和酸诱导Mb去折叠的构象变化,从而获得可控去折叠的Mb,用于构建uMb/clay/GCE电化学生物传感器,研究了传感界面Mb的去折叠情况与变性剂种类、浓度以及传感器响应性能间的关系,建立了测定H₂O₂的分析新方法。电化学研究表明,该传感器测定H₂O₂线性范围为8.0× 10^-7～1.8×10^-4 mol·L^-1,检出限为0.3 μmol·L^-1 （S/N=3）,灵敏度为151.5 μA·(mmol·L^-1)^-1。与使用天然态Mb构置的基于Mb/clay电化学生物传感器相比较,由于该传感器上的Mb在两种变性剂的协同作用下,其电活性中心最大程度的暴露出来,提高了电子传递效率,因而用于测定H₂O₂的灵敏度提高了近10倍。采用电沉积方法合成了Co-GE纳米复合物；以尿素和酸诱导Hb去折叠的构象变化,从而获得Hb构象变化的去折叠中间体,构置了基于uHb/Co-GE的电化学生物传感器,研究了传感界面Hb的去折叠中间体与变性剂种类、浓度以及传感器响应性能间的关系,建立了测定H₂O₂的分析新方法。研究结果表明,传感器对H₂O₂具有很好的电催化作用,测定H₂O₂的线性范围为2.5×10^-7～1.9×10^-4 mol·L^-1,检出限为0.08 μmol·L^-1（S/N=3）,灵敏度为116.3 μA·(mmol·L^-1)-1。与使用天然态Hb构置的基于Hb/Co-GE的电化学生物传感器相比较,该传感器测定H₂O₂灵敏度提高了8倍；与基于uMb/clay的电化学生物传感器相比较,该传感器测定H₂O₂的检出限降低了4倍。