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单壁碳纳米角(SWCNHs)，是碳纳米管家族中一个新的纳米碳材料。本论文探索了SWCNHs在生物分析及电分析中的应用，并构建基于SWCNHs的生物传感器和电化学传感器。主要研究内容如下:
1.基于SWCNHs构建了一个有效的荧光传感平台进行荧光增强的核酸检测。当体系中没有目标DNA存在的条件下，染料标记的单链探针DNA会吸附到SWCNHs的表面，引起染料分子荧光的淬灭;然而，当目标DNA存在时，探针DNA和目标DNA会杂交形成dsDNA，dsDNA不会被SWCNHs吸附，因而，染料的荧光会得以保留。SWCNHs构建的荧光传感平台能检测低至1nM的DNA,且对完全互补和碱基错配的DNA序列有很好的区分能力。
2.将oxSWCNHs和适配体相结合，构建了新型的荧光适配体传感器。我们以凝血酶为例，证明了该设计的可行性。当体系中没有凝血酶时，向染料标记的凝血酶适配体的溶液中加入oxSWCNHs，凝血酶的适配体会被oxSWCNHs吸附，引起染料荧光的淬灭;相反，当体系中有凝血酶，凝血酶与凝血酶的适配体相互作用形成四极子结构，这种四极子结构不能被oxSWNCHs吸附，从而抑制了染料荧光的淬灭。利用该适配体传感器可以检测到100pM的凝血酶，并且有很好的选择性。
3.使用多肽作为探针，并结合SWCNHs构建蛋白酶的荧光传感器。我们以凝血酶为例来检验此传感器的可行性。染料标记的多肽会和SWCNHs结合形成复合体，由于染料靠近SWCNHs，引起染料荧光的淬灭。当有凝血酶存在时，凝血酶与含有凝血酶酶切位点的多肽相互作用，凝血酶剪切染料标记的多肽，从而削弱了多肽和SWCNHs的相互作用，致使染料远离SWCNHs的表面，因而，染料的荧光会得以恢复。
4.利用SWCNHs修饰玻碳电极构建电化学平台来检测苯二酚类物质。与裸玻碳电极相比，SWCNHs修饰玻碳电极对三种苯二酚的异构体展现了很好的电催化能力。三者的氧化电位在SWCNHs修饰电极上能够得到很好的分开，且相差电位大于100mV。这使得在SWCNHs修饰的玻碳电极上能够同时检测三种苯二酚。该修饰电极对对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚的响应范围为0.5-100μM、0.5-100μM和1.0-100μM，相应的检测限为0.1μM、0.2μM和0.5μM。