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纳米材料具有独特的物理和化学特性，研究事实表明纳米材料在保持生物分子活性及促进其活性中心与电极间的电子传递中发挥了重要的作用。纳米ZnO在具备这些特性的同时，还具有高等电点和良好的生物兼容性，其中生物分子可以通过纳米ZnO的高等电点特性实现在纳米ZnO表面的自组装，纳米ZnO的这些特性为纳米ZnO在生物传感器中的应用提供了潜在的优势。
本论文利用ZnO量子点和ZnO纳米复合材料的特性构建了一系列新型生物传感器，主要研究结果如下:
(1)利用纳米ZnO的高等电点特性，通过静电吸附来标记生物分子。以此技术分别构建了利用刀豆凝集素修饰芯片特异识别ZnO量子点标记的鸡卵粘蛋白(CHOM)的直接型生物传感器;以及利用ZnO量子点标记的癌胚抗原(CEA)和未标记的癌胚抗原与刀豆凝集素结合能力不同的竞争型电化学传感器，这种竞争型传感器的优点还在于其对多组分的检测，我们在固定有两种凝集素的芯片上首先装载ZnO和CdSe量子点分别标记的两种生物分子，利用竞争法可实现对两种生物分子的同时检测。相对于大量针对某种疾病的多标识物检测，这里检测的两种生物分子，其中一种为结肠癌的生物标识物CEA，另一种为结肠癌的治疗药物西妥昔单抗(C225)。通过同时检测CEA和C225，可获得不同剂量C225与结肠癌治疗效果(CEA)之间的关系，为优化C225的剂量提供了一种方法，同时也拓展了生物传感器在定量药理学中的应用。
(2)发展了一种在ITO电极上原位生长ZnO/Cu纳米复合材料的方法，并开展了基于ZnO/Cu纳米复合材料作为固定基质的葡萄糖传感器。相比传统的先制备纳米ZnO/Cu再转移到电极上，这种方法有利于ZnO/Cu纳米复合材料和电极之间的直接接触，并且这种复合材料综合了Cu和ZnO的优点，有利于ZnO/Cu纳米复合材料修饰电极上葡萄糖氧化酶的直接电子传递。所制各的葡萄糖氧化酶在ZnO/Cu纳米复合材料修饰电极上的直接电子传输速率常数达到0.67±0.06s-l，并且在1～9mM线性范围内实现了对葡萄糖的检测。这些结果表明ZnO/Cu纳米复合材料有利于构建直接电化学传感器。