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癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)是国际上公认的肿瘤标志物，它们能向人们反映出多种肿瘤的存在，比如肝癌、胃癌、乳腺癌、大肠癌、肺癌等。癌胚抗原和甲胎蛋白在正常细胞中含量较低，但发生癌变时，其浓度会急剧增大。快速、准确的检测血清中CEA或AFP的含量对恶性肿瘤的辅助诊断、病情发展、监测和预后估计有着重要意义。电化学免疫传感器是一种将免疫技术与电化学检测相结合的免疫分析方法。这种通过抗原与抗体之间的特异性反应，对抗原或抗体进行免疫分析的方法也日渐成熟。在电化学免疫传感器的研制过程中，生物分子的固定是一个关键因素。纳米金属氧化物材料具有如电学、磁学、力学、电化学等诸多特异性质，同时能够有效固定生物组分，在生物传感器中具有极大的应用潜力，也是当前研究的热点。本论文合成了一种新型的钼掺杂四氧化三锰纳米材料，并把将其首次用于修饰电化学免疫传感器。本论文具体研究内容如下: 1.钼掺杂四氧化三锰的纳米材料的制备及其表征 本文采用溶胶-凝胶法合成了Mo掺杂Mn3O4的前驱体，将前驱体在450℃高温煅烧6h，形成具有多孔结构的Mo掺杂Mn3O4纳米粒子(MMO)，分别用热重分析法、X射线衍射法、红外光谱分析、扫描电镜和电化学等表征手段对钼掺杂四氧化三锰氧化物的制备条件和性能进行了一系列的表征及研究。 2.基于钼掺杂四氧化三锰和多壁碳纳米管复合材料修饰的电化学生物传感器的研究 本文将钼掺杂四氧化三锰、羧基化的多壁碳纳米管与壳聚糖复合，制备出了MMO/MWCNTs/Chits复合膜，通过酰胺反应固定anti-CEA，成功地构建出新型的CEA/B SA/anti-CEA/MMO/MWCNTs/Chits/ITO电化学免疫传感器，并将其应用于癌胚抗原的检测。采用扫描电子显微镜、差分脉冲伏安法、电化学阻抗法、循环伏安法等手段对纳米复合材料修饰电极以及制得的免疫电化学传感器的性能进行了表征和性能分析。实验结果表明MMO/MWCNTs/Chits复合膜具有良好的生物兼容性，能较好的固载生物分子，并能显著的提高电极表面的活性，并对该传感器的pH、孵育时间、孵育温度等进行了优化。采用差分脉冲法对癌胚抗原进行浓度检测。其中，检测范围为0.1ng·mL-1-125ng·mL-1，检出限为4.9pg/mL(3σ)。该电化学免疫传感器不需引入第二抗体，大大缩短了免疫电极的制备时间，用于血清样品的检测与ELISA相近，有望应用于临床上对肿瘤标志物的检测。 3.基于半胱氨酸连接金纳米粒子标记的甲胎蛋白传感器的研究 本文采用钼掺杂四氧化三锰材料作为电极材料，首先将MMO/Chits复合材料滴在ITO电极上，浸泡戊二醛，利用键合的方式连接anti-CEA，再次将甲胎蛋白抗原利用抗原抗体的特异性反应连接，同时通过抗原抗体的特异性反应连接已用金纳米标记的第二抗体，从而制备了电化学免疫传感器，并用于甲胎蛋白的检测。第二抗体的标记引入半胱氨酸结合金纳米粒子，并用葡萄糖酶进行封闭位点，而且将钼掺杂四氧化三锰作为电极材料，实现三倍信号放大，提高传感器的灵敏度。从金纳米直接连接抗体与引入半胱氨酸的连接并用葡萄糖酶封闭的对比实验中证实了半胱氨酸的引入能连接更多的金纳米颗粒，从而达到信号放大的作用。使用差分脉冲伏安法，电化学阻抗法等方法对免疫电极的电化学性能进行分析，通过SEM、紫外光谱分析和电化学测试等表征手段对第二抗体标记及不同修饰电极进行了一系列的表征及研究，在最优实验条件下实现对不同浓度甲胎蛋白的检测。其回归方程为I(μA)=-75.08725+0.22291 CAFP(ng·mL-1)，相关系数0.9982，检出限为同时，还对其选择性、稳定性进行了研究。