本论文在热解石墨（PG）电极表面构筑了由弱聚电解质聚丙烯胺（PAH）和聚丙烯酸（PAA）组成的{PAH/PAA}n层层组装薄膜。在特定的pH条件下组装的薄膜电极可以表现出对电活性探针单羧酸二茂铁（Fc（COOH））的对pH敏感的“开关”性质，并可以此为基础来调控葡萄糖氧化酶（GOD）对底物葡萄糖的生物电化学催化。用简单的酸后处理方法可以改变{PAH/PAA}n薄膜的结构和性质，从而极大改善了薄膜对肌红蛋白（Mb）的吸入行为及Mb的直接电化学响应。用循环伏安法（CV）、石英晶体微天平（QCM）、电化学阻抗谱（EIS）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对薄膜的组装过程、性质及表观形貌进行了表征。　　 第一章前言　　 简述了蛋白质和酶的电化学研究的意义、发展历史和现状，尤其是电化学生物传感器的研究进展。介绍了葡萄糖氧化酶的结构、固定方法、催化反应机理以及相关的电化学研究。简述了环境响应型开关膜的研究进展。对影响聚电解质层层组装薄膜性质特别是其通透性的各种因素进行了综述。简单介绍了肌红蛋白的结构和功能。　　 第二章基于弱聚电解质多层薄膜“开关”性质的可控的生物电催化　　 带有相反电荷的弱聚电解质PAH和PAA可以依靠静电相互作用层层组装为{PAH/PAA}n薄膜。当组装条件为PAH/PAA pH8/4时，组装在PG电极表面的{PAH/PAA}5薄膜在pH8．0的缓冲溶液中具有较好的通透性和溶胀性，对Fc（COOH）表现为“开”，即探针的CV响应很大；而在pH4．0的缓冲溶液中薄膜较致密，对Fc（COOH）表现为“关”，即探针的CV响应很小。利用薄膜对媒介体Fc（COOH）的“开关”性质可以调控溶液中以及薄膜上的GOD对底物葡萄糖的生物电化学催化。对组装溶液的pH值如何影响弱聚电解质层层组装薄膜的结构和厚度，以及为何在特定的组装pH条件下薄膜具有对pH敏感的通透性的原因和机理做了比较深入的研究和讨论。本文提供了一个典型例证，表明在深刻理解聚电解质层层组装薄膜的组装驱动力和相互作用的基础上，可以通过调节pH来“开关”薄膜对探针的电化学响应以及生物电催化。这为发展智能的对pH敏感的多层薄膜提供了新的思路，也为构建新的可调控的基于生物电催化的电化学传感器奠定了基础。　　 第三章酸后处理改善{PAH/PAA}n薄膜对肌红蛋白的吸入：电化学与电催化研究　　 酸后处理对{PAH/PAA}n薄膜从溶液中吸入Mb有极大影响。组装条件为PAH/PAA pH8/4的{PAH/PAA}n薄膜很难吸入Mb，相应的{PAH/PAA}n-Mb薄膜的CV响应很小。而将薄膜电极进行酸后处理，即在pH2．5的缓冲溶液中浸泡几分钟，则薄膜很容易从pH5．0的Mb溶液中吸入Mb，所形成的{PAH/PAA}n-Mb薄膜电极在pH7．0的缓冲溶液中表现出良好的CV响应，并实现了对溶液中氧和过氧化氢的电催化还原。实验表明，经过酸后处理的{PAH/PAA}n薄膜的多孔性和通透性得到了明显改善，因此更有利于更多的Mb吸入并固定到薄膜内部。