本文以酶的固定化技术为基础，海藻酸钠和纳米TiO2为载体，金属阳离子为交联剂制备固定化木瓜蛋白酶;以纳米碳纤维为基底，合成高分子材料聚丙烯酰胺(PAM)和纳米ZnO制备酶电极，并对其进行了一下研究:　　1.金属阳离子交联TiO2-海藻酸杂化凝胶固载酶　　以具有生物相容性的海藻酸钠和纳米二氧化钛为载体，不同金属阳离子为交联剂制备固定化酶。对不同交联剂形成的固定化酶，考察了其酶促反应动力学和稳定性。结果表明Cu2+交联剂有最小的米氏常数Km为11.0 mg·L-1，在多次酶促反应后Cu2+交联剂能够保持较高的酶活性。以Cu/海藻酸/TiO2杂化凝胶为研究对象，优化固定化酶制备条件。结果显示:纳米二氧化钛对木瓜蛋白酶的质量比为10∶1(g/g)，海藻酸钠浓度为3％，铜离子浓度0.10 mol·L-1时，制备的固定化酶微球扩散性和稳定性最好，并且二氧化钛能很好的防止固定化酶的泄漏。结果表明，离子交联剂可以有效地控制海藻酸的内部孔结构，改善扩散速率。　　2.基于碳纳米纤维和聚丙烯酰胺固定血红蛋白的直接电化学和电催化研究　　将酸化的碳纳米纤维(CNF)，聚丙烯酰胺(PAM)和血红蛋白按一定比例混合滴涂在活化的玻碳电极表面，制备了性能良好的酶电极。通过紫外光谱和电化学交流阻抗进行表征，表明血红蛋白在复合膜中保留其活性，血红蛋白与PAM/CNF之间存在静电作用力，碳纳米纤维能促进电子传输。利用循环伏安(CV)和计时电流法考察了修饰电极的电化学性质。结果表明，电极表面存在良好的直接电化学，电子传递系数和电子转移的表观速率分别为0.58和1.46 s-1，酶电极对肼的线性范围2.95×10-5 mol·L-1～2.78×10-3mol·L-1，检测限9.81×10-6 mol·L-1(S/N=3)，测得血红蛋白(Hb)催化动力学参数米氏常数(Km)=2.01×10-3 mol·L-1。该酶电极具有宽的线性范围，好的重现性和稳定性。　　3.基于碳纳米纤维和纳米氧化锌增强血红蛋白的直接电化学和电催化研究　　利用电化学沉积法在涂有纳米碳纤维的玻碳电极表面制备了纳米氧化性/碳纤维(ZnO/CNF)复合膜，并用于固定血红蛋白，成功制备了酶电极。对复合膜的形貌进行了扫描电镜表征。复合膜的紫外光谱表明，血红蛋白在复合膜中保持了其天然结构。碳纳米纤维和纳米氧化锌的协同效应提高了对肼的催化性能和促进了电子的传递。电子传递系数和电子转移的表观速率分别为0.62和1.81 s-1，修饰电极对肼的线性范围1.98×10-5mol·L-1～1.31×10-3 mol·L-1，检测限6.60×10-6 mol·L-1(S/N=3)，测得血红蛋白(Hb)催化动力学参数米氏常数(Km)=1.08×10-3mol·L-1。制备的酶电极具有灵敏度高，重现性好，稳定性好等优点。