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生物传感器具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂体系中进行在线连续监测等优点，在化学、生物医学、环境监测、食品、医药和军事等领域有重要的应用价值。近些年来，纳米材料应用于生物传感器的报道越来越多。纳米材料具有独特的光学、电学和催化特性及良好的生物相容性。将纳米材料应用于电化学生物传感器的制备可以显著提高传感器的性能。本论文制备了两种新型的金属氧化物纳米材料Nb0.95Ti0.95O4和Nb0.25V0.25Ti0.5O2，并成功将其分别用于电化学酶和DNA生物传感器的构建。具体内容如下： (1)通过物理静电吸附作用，将葡萄糖氧化酶固定到表面负载了壳聚糖-Nb0.95Ti0.95O4复合膜的ITO电极表面，制得一种新型的电化学葡萄糖传感器。使用X射线衍射，傅里叶红外光谱以及扫描电镜对Nb0.95Ti0.95O4和壳聚糖-Nb0.95Ti0.95O4复合膜修饰电极进行表征。本实验使用的电化学研究方法主要有循环伏安法(CV)，差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗法(EIS)。结果显示壳聚糖-Nb0.95Ti0.95O4复合物中的Nb0.95Ti0.95O4能够增强电子转换和提高电活性表面积，从而有效促进了葡萄糖氧化酶与ITO电极之间的电子转换。制得的GOx/CHIT-Nb0.95Ti0.95O4/ITO生物电极具有良好的线性检测范围(10-400mg/dL)，快速的电流响应时间(<8s)，较低的检测限(0.5mM)和较长的使用寿命(10weeks)。生物电极的较低的米氏常数(0.629mM)也表明酶与电极之间具有牢固的亲和能力。实验结果表明壳聚糖-Nb0.95Ti0.95O4是一种相当有应用前景的电化学生物传感器材料，它有效结合了纳米粒子(Nb0.95Ti0.95O4)和生物高分子(壳聚糖)的优点。 (2)首次将一种新型的壳聚糖(CHIT)-Nb0.25V0.25Ti0.5O2复合膜应用于单链DNA探针的固定，从而构建成新型电化学DNA传感器。这种CHIT-Nb0.25V0.25Ti0.5O2纳米复合膜结合了Nb0.25V0.25Ti0.5O2纳米粒子与壳聚糖的优点，具有良好的生物兼容性、无毒以及优异的电子传导能力，能够提高单链DNA探针在电极表面的固定。Nb0.25V0.25Ti0.5O2纳米粒子和复合膜修饰电极采用X射线衍射，傅里叶红外光谱以及透射电镜和扫描电镜进行表征。修饰电极的电化学测试采用多种电化学方法包括循环伏安法(CV)，差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗法(EIS)。实验结果显示壳聚糖-Nb0.95Ti0.95O4复合物能够有效提高电活性表面积以及提高探针DNA在电极表面的吸收固定，从而有效增强了DNA与生物电极之间的电化学响应。制得的ssDNA/CHIT-Nb0.25V0.25Ti0.5O2/ITO生物电极对于靶DNA具有较高的检测灵敏度，其线性检测范围为1.0×10-15mol/L-1.0×10-6mol/L(相关系数为r=0.9973)，检测限为1.09×10-15mol/L。制得的阻抗型电化学DNA传感器优异的性能显示其具有广阔的实际应用前景。