尿液中各个成分的变化与健康有着密不可分的关系,是临床诊断的重要依据。尤其是尿液中离子水平的改变,通常伴随着器官障碍、功能紊乱、感染等症状,可反映人体健康状态的改变。尿液中钙离子的含量是评估人体钙代谢的一个重要指标,其对尿结石、糖尿病、肾病、高血压、先兆子痫等多种疾病的早期监测具有临床诊断意义。尿液中镁离子含量的异常也常常伴随着疾病的产生,如肾脏疾病、内分泌系统疾病、关节炎等。因此,开发对尿液中离子成分的分析方法对多种疾病的早期诊断、慢性病患者的居家监测有着重要的研究意义。目前用于检测尿液中离子的方法有很多,如:滴定法、比色法、荧光法、电感耦合等离子体-质谱法等。这些方法虽然可以提供可靠、准确的实验结果,但是设备庞大、操作复杂、预处理繁琐、价格昂贵,并且需要专业人员的维护和保养。同时,在实际尿液样品的检测中,存在着多种基质的干扰以及蛋白吸附等问题,这些缺点在很大程度上限制了它们在家庭检测中的应用。全固态电位传感技术是一种能耗低、设备简单、易于微型化和阵列化的传感技术,在检测过程不受样品颜色、浑浊度等因素的影响,非常适合家庭检测。因此,本论文构建了一种基于聚苯乙烯-金纳米复合纳米材料的自校准型全固态电位传感器用于尿液中离子的家庭检测。具体的研究工作有:1)基于聚苯乙烯-金纳米复合材料构建了一种具有自校准功能的全固态电位传感器用于尿液中钙离子的检测。以聚苯乙烯微球（PS NPs）作为离子选择性电极的聚合物基底材料,在PS NPs上修饰金纳米颗粒（Au NPs）,利用水-四氢呋喃体系,通过溶剂溶胀法将钙离子载体和离子交换剂溶胀到聚苯乙烯-金纳米颗粒（PS-Au NPs）中,从而获得传感纳米复合材料。将传感复合纳米材料滴涂于丝网印刷电极上,干燥后即可得到离子选择性电极。利用上述方法,将银离子载体和离子交换剂溶胀到PS-Au NPs中,从而获得校准纳米复合材料,并以此制备校准通道。校准通道的引入可以扣除实际样品测定过程中产生的背景信号,消除背景基质带来的干扰,进而提高尿液中钙离子家庭检测的准确度。采用开路电位法对钙离子进行测定,在1.0×10-4～1.0×10-2 mol/L的浓度范围内,传感器获得了良好的能斯特响应,响应斜率为26.3±1.7 m V/dec,检出限为4.2×10-5 mol/L。同时,该传感器具有优异的选择性、重现性和长期稳定性。本研究为尿液中钙离子的快速家庭检测提供了一种新的方法。2)基于聚苯乙烯-金纳米复合材料构建了一种具有自校准功能的全固态电位传感器用于尿液中镁离子的检测。在PS-Au NPs中溶胀镁离子载体和离子交换剂,获得镁离子传感纳米复合材料,将镁离子传感纳米复合材料、校准纳米复合材料和参比膜溶液滴加于丝网印刷电极表面,得到全固态电位传感器。利用开路电位法测定镁离子浓度,响应斜率为26.7±0.6 m V/dec,接近能斯特响应,线性范围为1.0×10-4～1.0×10-2 mol/L,检出限为1.3×10-5 mol/L。该传感器对不同浓度的目标离子有快速且稳定地响应,具有良好的应用前景。3)基于5通道丝网印刷电极阵列构建了具有双校准功能的全固态电位传感器,用于尿液中钙离子和镁离子的同时检测。钙离子传感通道和镁离子传感通道为工作通道,其余三个通道为背景信号校准通道、p H校准通道和参比通道。该传感器对实际尿液检测中的背景信号和p H带来的干扰进行了校准,提高了目标离子检测的准确度。