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癌症,是当前社会严重威胁人类生命的主要疾病之一。对肿瘤标志物（Tumor Marker,TM）的检测是早期筛查并发现无症状微灶肿瘤的唯一有效途径。电化学免疫传感器（Electrochemical immunosensor,EI）是一种同时结合了免疫分析和电化学传感而构建的新型的生物传感器。是快速、准确分析复杂人体血清样本中TM含量的理想检测工具,然而,早期肿瘤患者体内TM的含量极低,要想对其进行高精度的检测与筛查仍然十分困难。通过对TM电化学信号进行放大来增强检测的灵敏度,构建高性能EI是我们研究的关键。本文通过对不同电化学免疫传感平台的构建实现了对一种和多种TMs的高灵敏度及高特异性检测。通过合成一系列聚合物/氧化石墨烯纳米复合物,将产物应用于EI的构建,使所组建的夹心式免疫传感器成功实现对TM的检测信号值的指数级放大。论文内容主要分为三部分。1.开发了一种能够对甲胎蛋白（Alpha fetoprotein,AFP）进行高灵敏度检测的EI。具体地,以甲基丙烯酸羟乙酯（2-Hydroxyethyl Methacrylate,HEMA）和丙烯酸（Acrylic acid,AA）为单体,通过可逆-加成断裂链转移自由基聚合（Reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT）制备得到主链含有大量活性羧基与羟基的无规共聚物聚（甲基丙烯酸羟乙酯-r-丙烯酸）（poly（2-hydroxyethyl methacrylate）-r-poly（acrylic acid）,PHEMA-r-PAA）。主链上的活性羟基为信号分子蒽醌-2-羧酸（Anthraquinone-2-carboxylic acid,Aq）的负载提供了大量的位点,羧基则被用于连接GO以构筑纳米复合材料。PHEMA-r-PAA与GO构筑的PHEMA-r-PAA/GO复合材料被用于EI的制备。实现了对AFP的高灵敏检测。该传感器检测范围为3.5 pg/mL-35 ng/mL,检测限为106 fg/mL。2.开发了一种能够同时检测三种TMs（前列腺特异性抗原（Prostate specific antigen,PSA）、AFP、糖类抗原CA 125（Carbohydrate antigen 125,CA 125））的EI。具体地,以苯乙烯（Styrene,St）和马来酸酐（Maleic anhydride,MAH）为单体,采用自由基聚合方法,通过控制St和MAH之间的摩尔比,获得了具有严格交替共聚倾向的聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）（Poly（styrene-alt-maleic anhydride）,PSMA）。利用氨水将PSMA水解后分别负载三种信号分子Aq,甲酸二茂铁（Ferrocenecarboxylic acid,Fc）,乙酰水杨酸（Aspirin,ASA）。随后,经过氨基改性的GO在活化羧基后分别负载三种不同的检测抗体Ab2（anti-PSA,anti-AFP,anti-CA 125）。最终,分别与负载了三种信号分子的聚合物（PSMA-Aq,PSMA-Fc,PSMA-ASA）接枝,得到具有信号放大能力的GO基纳米复合探针（PSMA-Aq/GO-Ab2,PSMA-Fc/GO-Ab2,PSMA-ASA/GO-Ab2）。通过抗原-抗体之间的特异性结合,实现对TMs的联合检测。该传感器对PSA,AFP和CA 125的检测范围分别为1.13 pg/mL-113 ng/mL,0.35 pg/mL-35 ng/mL和0.025 U/mL-250 U/mL,检测限分别为86 fg/mL,14 fg/mL和0.0019 U/mL。3.建立了一种多重信号放大的新型电化学免疫分析平台,并应用于三种TMs（癌胚抗原（Carcinoembryonic antigen,CEA）、PSA和AFP）的同时检测。具体地,首先在超支化聚合物聚乙烯亚胺（Polyethyleneimine,PEI）上分别负载三种信号分子Aq、Fc和ASA,随后分别将它们接枝在聚多巴胺（PDA）/还原氧化石墨烯（Reduced graphene oxide,rGO）表面制备得到聚合物/纳米复合材料。最终,纳米复合材料表面分别被功能化三种不同的检测抗体Ab2,获得具有信号放大能力的纳米探针。采用传统的三电极体系对三种抗原进行联合检测。实验结果证明,该传感器对CEA,PSA和AFP的检测有良好的响应性。检测范围分别为0.102pg/mL-112 ng/mL（CEA和PSA）,0.117 pg/mL-117 ng/mL（AFP）,检测限分别为91 fg/mL,101 fg/mL和83 fg/mL。