恶性肿瘤（癌症）已经成为严重威胁着人的生命健康安全的世界范围内公认的主要公共卫生安全问题。根据我国国家癌症中心2019年的统计数据显示,恶性肿瘤死亡已成为居民的重要死因,且近十几年来,恶性肿瘤的发病死亡率呈增高趋势。但是,80%以上的早期癌症是可以得到抑制或者治愈的。因此,癌症的早发现和早治疗对于癌症患者来说尤为重要。光电化学（photoelectrochemical,PEC）生物传感器同时具备荧光检测和电化学检测的优势,使得其成为了一种快速、灵敏的癌症标志物的检测方法。PEC生物传感器能够将激发信号和检测信号分离,这可以很大程度上降低背景噪声,实现超灵敏的检测,同时具有良好选择性、低价成本、较短的响应时间等优势。Cs_xWO₃是一种具有良好的光电响应能力、毒性小、制备成本低、环境稳定性好的窄禁带宽度半导体材料,在光电化学生物应用中具有良好的潜力。异质结构薄膜是一种可以调节光谱吸收范围、具有优异耦合能力的特殊复合材料,能够促进电荷的转移,从而增强光电流响应,因此,可以大大提高PEC生物传感器的性能。在本工作中,将基于Au/Cs_xWO₃异质薄膜制备无标记检测甲胎蛋白的光电化学生物传感器,能够利用贵金属的表面等离子体共振能力和Cs_xWO₃优异的光电性能,达到增强光电响应的目的,从而得到制备简单、较高的灵敏度、比较宽的线性范围、长期稳定和可重复性的光电化学生物传感器。本文的主要工作如下:（1）首先利用模板法和胶体法制备了Au膜和Cs_xWO₃纳米晶,并对其吸收性能、表面形貌以及物相组成进行了表征分析;然后,旋涂制备Au/Cs_xWO₃异质薄膜,对其结构形貌以及光电性能进行了研究;（2）在上述制备的电极基础上,修饰各种生物分子制备PEC生物传感器,对每步的修饰进行分析,优化检测条件,在氙灯照射下,对于肿瘤的生物标志物甲胎蛋白实现了较高的灵敏性和良好的选择性,检测的线性范围为0.01ng/mL-500ng/mL,检测限为7pg/mL。同时对于人标准血清样品中添加的甲胎蛋白进行检测,相对标准差（RSD）值低于6%,分析回收率的范围在97-104%,说明本文制备的PEC生物传感器检测甲胎蛋白是比较精确的,具有临床应用的前景。