铁是所有哺乳动物细胞的必需元素。许多重要的生命过程，例如氧运输、电子传递、氧化还原反应、细胞分化和生长均有铁参与。在脊椎动物和人中，铁在血液和细胞外液的运输主要依靠转铁蛋白。转铁蛋白携带铁到需要铁的细胞，尤其那些正在分裂和生长的细胞；网织红细胞需要大量铁用于合成血红蛋白，表现出很活跃的铁摄取。细胞摄铁机制是铁代谢研究中的一个中心问题。 本文采用硫醇自组装的方法将金电极表面依次修饰邻氨基苯硫醇、戊二醛和转铁蛋白抗血清，制备了转铁蛋白电容型免疫传感器，比较了脱铁转铁蛋白(apo-Tf)和饱和铁转铁蛋白(holo-Tf)与抗体之间结合力的差异，以及各种条件(离子强度、共存阴离子、酸度及金属离子等)对其结合力差异的影响。结果表明，饱和铁转铁蛋白结合抗体后的电容衰减幅度较脱铁转铁蛋白大，饱和转铁蛋白结合金属后形成复合物更有利于与抗体的结合，而脱铁转铁蛋白与金属结合后导致空间位阻增大而电容随之增加。免疫传感器检测到的最低饱和铁转铁蛋白浓度为0.08ng／mL，脱铁转铁蛋白为0.15mol／mL。首次采用原子力显微镜对转铁蛋白及其抗体之间作用力的测试，并用原子力显微镜对免疫传感器的自组装膜的形貌进行表征，从力的曲线测试表明，饱和铁转铁蛋白与抗体之间的的特异性结合力大约是脱铁转铁蛋白的3倍。该免疫传感器具有较好的免疫活性和稳定性，又有良好的再生能力。 本文利用壳聚糖膜固定血红蛋白制备了另一种生物传感器，对玻碳电极和银电极上壳聚糖膜中Hb的电化学行为及其电催化性能进行表征，并将该传感器应用于青蒿素药物电催化还原作用的研究。结果表明，在壳聚糖膜的微环境中Hb可以保持原有的生物活性，血红蛋白的电子转移速率得到加强，传感器具有良好的电催化性能。利用所制备的Hb-CS生物传感器对青蒿素的催化还原作用研究表明，在pH7.1缓冲液中，血红蛋白分子能诱导青蒿素过氧桥键断裂，使青蒿素原-1.04V左右的还原峰正移至-0.52V，该新峰为青蒿素与血红蛋白复合物的还原峰。阴极过电位降低了520mV，讨论了血红蛋白与青蒿素的电催化机理。