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本论文系统研究了血红素蛋白质肌红蛋白(Mb)在羟乙基乙氧基纤维素季铵盐(HECE)和褐藻酸(AA)构筑的{HECE/AA)n层层组装薄膜中的吸入行为，特别是pH值对薄膜中电活性Mb表面浓度的影响。用循环伏安法(CV)、石英晶体微天平(QCM)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和方波伏安法(SWV)等手段对薄膜的组装过程、性质及表观形貌进行了表征。详细研究了pH值对层层组装薄膜的通透性和溶胀性的影响，以及薄膜的通透性与薄膜中Mb的直接电化学行为之间的关系。可以通过调控Mb溶液和测试底液的pH值来调控Mb的吸入行为和电化学行为。本文提供了一个典型例证，表明由弱聚电解质组成的层层组装薄膜对氧化还原蛋白质的吸入行为及其电化学性质是如何受到pH值的影响的。而在深入理解溶液pH值对薄膜的结构、溶胀性和通透性的影响的基础上，可以通过调节pH值来调控固载在薄膜中的蛋白质的电化学活性，这为设计和开发新一代基于酶的直接电化学的可调控的电化学生物传感器提供了新的思路。
第一章前言。
简述了氧化还原蛋白质直接电化学研究的意义、发展历史和现状，尤其是血红素蛋白质在薄膜修饰电极上的直接电化学的研究现状。简述了层层组装技术和吸入法固定蛋白质的研究进展，特别介绍了其在蛋白质电化学研究方面的应用。对聚电解质层层组装薄膜的溶胀性质及其影响因素的研究进行了综述。还简单介绍了肌红蛋白的结构和功能，以及聚多糖类物质的简单分类和基本性质。
第二章Mb溶液的pH值对Mb在{HECE/AA}n薄膜中的吸入行为的影响。
带有相反电荷的强聚电解质HECE和弱聚电解质AA可以依靠静电相互作用层层组装为{HECE/AA}n多层薄膜，将其浸入Mb溶液中一段时间，Mb能够逐渐被吸入到薄膜内部，形成{HECE/AA)n-Mb薄膜。在Mb吸入溶液的pH值为5.0时，{HECE/AA}n-Mb薄膜的电活性Mb的表面浓度或吸入量要远远大于Mb吸入溶液的pH值为pH9.0时，这可能主要是因为在pH5.0时薄膜的溶胀性、疏松性和通透性都明显优于在pH9.0时，因此有更多的Mb从溶液中被吸入薄膜。同时薄膜中带负电荷的组分AA与溶液中Mb分子的静电作用力也是Mb吸入薄膜的重要驱动力。
第三章测试底液的pH值对{HECE/AA)n-Mb薄膜的电化学性质的影响。
Mb在{HECE/AA)n-Mb薄膜中的电化学活性还受测试底液的pH值的很大影响，电活性Mb的表面浓度或其相对比例随底液pH值的增加而降低。电活性小分子探针的CV实验和电化学阻抗谱(EIS)实验表明，{HECE/AA)n-Mb薄膜对于溶液中的对离子的通透性随pH值增加而明显降低，而对于以“电子跳跃”为主要电子转移机理的{HECE/AA)n-Mb薄膜而言，溶液中对离子进出薄膜可能是Mb发生直接电子转移的制约因素，因此测试溶液的pH值变化直接影响了薄膜的通透性，而薄膜通透性的变化又影响了对离子在薄膜中的传输，从而影响了Mb的直接电化学。