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本课题主要以新型的抗污染材料为基础，以不同的导电聚合物修饰电极，通过不同的组装方式构建不同的电化学生物传感器，实现对多种疾病标志物的特异性、灵敏性检测。采用多种表征手段对不同生物传感界面的抗污染性能进行了探究，通过不同的电化学技术研究了各种生物传感器对目标物的传感响应能力，并分析了构建的生物传感器在真实血清样品中目标物检测方面的应用潜力。本论文的主要研究内容概括如下： （1）采用简单的电沉积方法在玻碳电极（GCE）表面成功制备了聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚乙二醇衍生物（PEDOT/PEG）复合材料。采用扫描电子显微镜（SEM）和循环伏安（CV）技术对该复合材料修饰电极（PEDOT/PEG/GCE）的表面形貌和电化学稳定性进行了研究，结果表明该复合材料呈多层片状结构、比表面积大，而且电化学稳定性高。以牛血清白蛋白（BSA）溶液为测试对象，通过电化学交流阻抗（EIS）技术探究了该复合材料修饰界面在消除蛋白质非特异性吸附方面的性能表现，结果表明该复合材料修饰界面具有良好的消除蛋白质非特异性吸附的效能。通过自组装方式在聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚乙二醇衍生物修饰电极的表面引入金纳米粒子（AuNPs），继而在金纳米粒子表面固定甲胎蛋白抗体（AFP-Ab），成功构建了甲胎蛋白（AFP）电化学生物传感器。该生物传感器的传感性能通过电化学交流阻抗技术进行了测试，得到的线性检测范围从0.001 fg/mL到10.0 fg/mL，最低检出限是0.0003 fg/mL，而且，构建的甲胎蛋白生物传感器表现出超高的选择性、灵敏度和实际应用潜力。该生物传感器优异的性能表现主要归因于制备的聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚乙二醇衍生物复合材料具有较大的比表面积、较高的稳定性、抗污染性能和生物相容性。 （2）具有超高的亲水性且呈现电中性的两性离子多肽（Peptide）是优良的抗污染材料。通过自组装方式将抗污染多肽（氨基酸序列为 EKEKEKEPPPPC）固定在金电极（Au）表面，形成抗污染界面层，并采用电化学交流阻抗技术对该界面分别在单一蛋白质溶液（人血清白蛋白 HSA和溶菌酶 lysozyme）和复杂蛋白质溶液（人类血清 human serum）中的抗污染性能进行了探索。采用水的接触角实验验证了该两性离子多肽界面的亲水性。基于该两性离子多肽薄膜优异的抗污染特性，利用多肽上自带的功能基团（-NH2），将羧基（-COOH）修饰的含有19个碱基的乳腺癌易感基因1（BRCA1）相关的 DNA序列连接到电极表面，结合双链 DNA杂交会引起电化学信号变化的原理，成功构建能够特异性、灵敏性识别乳腺癌易感基因1的电化学抗污染生物传感器。传感器的构建过程主要采用 X射线光电子能谱（XPS）和电化学交流阻抗技术进行表征。通过电化学交流阻抗技术得到的线性检测范围从1.0 fM到10.0 pM，最低检出限为0.3 fM。诸多优异的传感性能，包括抗污染性、选择性、灵敏度、重现性等，表明该生物传感器有望用于乳腺癌易感基因1的临床分析。 （3）抗污染材料与生物识别探针在电极表面的组装方式，是影响生物传感界面的抗污染性能和目标识别能力的关键因素之一。在本研究中，我们自主设计了具有亲水性和电中性的两性离子多肽（氨基酸序列为EESKSESKSGGGGC）。采用电化学差分脉冲伏安（DPV）法探究了短链的两性离子多肽（EESKSESKSGGGGC）和长链的生物识别探针（甲胎蛋白适配体AFP-aptamer）在金电极表面的不同自组装方式对构建界面的抗污染性能和目标检测能力的影响。构建的生物传感界面的抗污染能力分别在不同浓度的蛋白质溶液，包括人血清白蛋白溶液和复杂的人血清溶液，通过灵敏的电化学差分脉冲伏安技术进行了测试。传感界面的构建过程、亲水特性以及目标响应能力分别通过电化学技术交流阻抗、差分脉冲伏安、X射线光电子能谱、水的接触角实验等不同技术进行了表征。该生物传感器对目标物甲胎蛋白的线性检测范围在10.0 fg/mL到100.0 pg/mL之间。将制备的生物传感器应用于实际人血清样本中甲胎蛋白含量的测定，得到的结果与医院标准检测结果的偏差在6.0％之内，显示出较高的实际应用潜力。 （4）间氨基苯甲酸（m-Aminobenzoic acid）是苯胺的一种衍生物。采用电化学技术在玻碳电极表面成功电聚合聚间氨基苯甲酸（P-mABA），并通过扫描电子显微镜技术对其修饰电极的表面形貌进行了表征，结果显示聚间氨基苯甲酸修饰电极呈明显的褶皱形态，有效地增大了电极的比表面积。利用聚间氨基苯甲酸自身含有的羧基基团，先后固定氨基修饰的捕获探针（人免疫球蛋白 E适配体 IgE-aptamer）和抗污染多肽（氨基酸序列为 CHHHDDD）制备电化学生物传感器。基于目标蛋白（IgE）与对应适配体（IgE-aptamer）之间的特异性结合能力，实现对目标物人免疫球蛋白 E的灵敏性检测。电化学交流阻抗、循环伏安、差分脉冲伏安等多种电化学技术被用于该生物传感器的构建、抗污染性能及传感性能的表征。聚间氨基苯甲酸修饰的电极界面在不同浓度（V/V）的胎牛血清（FBS）溶液中表现出较高的抗污染性能。构建的生物传感器对免疫球蛋白E的线性检测范围在0.01 ng/mL到50.0 ng/mL之间，表现出较高的选择特异性。