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目前，用于固定化酶及其它生物活性物质的载体种类繁多，包括各种无机和有机物质以及各种天然和合成的高分子聚合物。但是要保持固定化酶在电极上的高活性、高稳定性，还没有一种载体能够达到尽善尽美。壳聚糖是甲壳素在碱性条件下脱乙酰化反应得到的衍生物，具有机械性能良好，生物相容性好，易成膜以及无毒和良好的生理惰性等优点，特别是分子中存在的大量氨基和羟基，使其既易与蛋白质和酶共价结合，又可络合金属离子，使酶免受金属离子的抑制。此外，壳聚糖价格低廉且易降解，对人体和环境无害。自1994年第一次被报道用于修饰电极以来[5]，在过去的十年中，壳聚糖作为一种膜材料在修饰电极及生物传感器的制备方面得到广泛的应用。
本论文研究了以壳聚糖或壳聚糖复合膜为载体在玻碳电极上固定辣根过氧化物酶、氯化血红素、葡萄糖氧化酶制备过氧化氢和葡萄糖生物传感器，讨论了传感器制备过程中的各种影响因素，优化了实验条件，丰富了电流型酶传感器的内容。
主要工作如下：1.以壳聚糖为载体固定辣根过氧化物酶制备电流型过氧化氢生物传感器在玻碳电极(GCE)上固定辣根过氧化物酶(HRP)制备过氧化氢生物传感器，系统地研究了传感器制备过程中的各种影响因素，以及过氧化氢在该传感器上的安培响应。壳聚糖膜的包埋及乙二醛的交联作用可以将HRP牢固的固定在GCE上，壳聚糖载体可较大限度地保持固定化酶的生物活性。实验研究了HRP电极的选择性和稳定性以及对于H2O2的检测灵敏度和检测范围。在0.02mol/L的pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中，工作电位为-100mV(vs.SCE)时，HRP电极具有最佳的电化学响应。HRP电极的还原峰电流随过氧化氢的连续加入而不断增大，在3.5×10-5-1.1×10-3mol/L范围内成良好的线性关系，线性回归方程为：I/μA=0.29+1.2c(H2O2浓度c的单位为mol/L)，相关系数为r=0.9994，检测限为8.0×10-6mol/L(S/N=3)，计算出米氏常数Kmapp为2.0×10-3mol/L。该HRP酶电极对于H2O2的检测灵敏度为12.18μA/mM。H2O2浓度为2.0×10-4mol/L时，连续测定6次，其变异系数(RSD)为2.0％。葡萄糖、果糖、蔗糖、柠檬酸、半胱胺酸、硝酸钾、草酸、氟化铵8种物质对于酶电极的响应信号没有干扰，只有抗坏血酸对酶电极响应信号产生明显影响。
2.辣根过氧化物酶在壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮复合膜内的固定及其用于过氧化氢安培传感器。以壳
聚糖/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜为载体固定辣根过氧化物酶制备了过氧化氢传感器。研究了壳聚糖与PVP复合膜的组成比对于传感器响应信号的影响，当1.0％的壳聚糖溶液与2.5％的PVP溶液体积比为9：1时，制得的传感器具有最好的响应信号和稳定性，此复合膜适合辣根过氧化物酶的固定。研究了酶电极制备过程中的一些影响因素以及酶电极对于H2O2的电流响应。在0.02mol/LpH7.4的磷酸盐缓冲溶液中，工作电位为0mV(vs.SCE)时，HRP电极对H2O2的电化学响应在5s内即可达到最大值，检测范围为6.0×10-6至1.7×10-4mol/L，线性回归方程为：I/μA=0.89+0.06c(H2O2浓度c的单位为mol/L)，相关系数为r=0.9992，检测灵敏度为62.5μA/mM，检测限为2.5×10-6mol/L，计算其米氏常数Kmapp为1.7×10-4mol/L。在H2O2浓度为1.0×10-4mol/L时，连续6次测定HRP电极的响应电流，其变异系数(RSD)为1.8％。最后研究了酶电极的选择性及稳定性。
3.葡萄糖氧化酶在壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮复合膜内的固定及其用于葡萄糖传感器以壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮复合膜为载体固定葡萄糖氧化酶(GOD)，制备葡萄糖传感器，考查了传感器制备过程中的各种影响因素。在0.02mol/LpH6.8的磷酸盐缓冲溶液中，工作电位300mV(vs.SCE)时，GOD电极对于溶液中葡萄糖的催化氧化电流与溶液中葡萄糖浓度在5.0×10-5-8.5×10-4mol/L范围内成良好的线性关系，线性回归方程为：Ip/μA=-5.965×103c-1.203(葡萄糖浓度c的单位mol/L)，相关系数为r=0.9933，检测限为2.0×10-5mol/L(S/N=3)，计算得米氏常数Kmapp为2.86×10-3mol/L。该GOD电极对于葡萄糖的检测灵敏度为5.72μA/mM。在葡萄糖浓度为5.2×10-4mol/L时，连续6次测定GOD电极的响应电流，变异系数(RSD)为2.5％。此GOD电极具有较好的稳定性，保存于4℃的缓冲溶液中，一个月内可保持70％的活性；如果GOD电极放于4℃空气中保存，两个月内GOD电极可保持85％的活性。同时研究了此GOD电极的选择性及对于实际样品的测定，结果满意。
4.氯化血红素在壳聚糖/Nafion复合膜内的固定及其用于电流型过氧化氢传感器以壳聚糖/Nafion复合膜为载体在玻碳电极上固定氯化血红素制备过氧化氢传感器。实验结果显示，1.0％的壳聚糖乙酸溶液与1.0％的Nafion乙醇溶液的体积比为6：4时，所得复合膜最适于血红素的固定。研究了传感器制备过程中的影响因素及血红素电极的电化学性质，在1.0mol/LpH9.8的NH3-NH4Cl缓冲溶液中，工作电位为-450mV(vs.SCE)时，血红素电极对H2O2的催化还原峰电流与H2O2浓度在4.0×10-5-1.5×10-3mol/L范围内成良好的线性关系，线性回归方程为：Ip/μA=3.34+3.6c(H2O2浓度c的单位为mol/L)，相关系数为r=0.9960，检测灵敏度为35.4μA/mM，检测限为3.5×10-5mol/L(S/N=3)，计算得米氏常数Kmapp为1.84×10-3mol/L。利用同一支血红素电极，在相同条件下连续6次测定浓度为1.0×10-3mol/L的H2O2溶液，变异系数(RSD)为6.5％。相同方法重复制备6支血红素电极，在相同条件下测定修饰电极的可重现性，得变异系数为8.0％。同时研究了血红素电极的稳定性和选择性。