碳纳米管在电化学生物传感器中的应用
碳纳米管在生物医学中的应用
碳纳米管在生物医学中的应用随着科技的不断进步，人们对于医学研究的需求也越来越高。
现代生物医学发展离不开新材料、新技术的不断出现。
碳纳米管是一种新型材料，在生物医学的应用上具有非常大的优势。
本文将探讨碳纳米管在生物医学中的应用情况。
一、碳纳米管的基本概念碳纳米管是由碳原子构成的纳米结构材料，其长度可达数个微米甚至更长，而直径只有几纳米。
碳纳米管是具有一定强度和硬度的材料，同时具有导热、导电、化学稳定等特性。
可以说，碳纳米管是一种理想的纳米材料。
二、1、生物传感器碳纳米管可以作为生物传感器的探头，用于检测生物体内的物质，如蛋白质、DNA等。
碳纳米管具有非常高的导电性和化学反应能力，可以通过与生物分子的特异性相互作用来实现检测。
这种技术在癌症、感染等领域有着广泛的应用前景。
2、药物递送碳纳米管有非常好的载体性能，可以使药物在生物体内精准地送达目标区域。
碳纳米管的纳米尺度和生物学特性与生物组织相似，这使得药物可以更好地穿透细胞壁，进入细胞内部进行作用。
3、组织工程碳纳米管可以作为支架材料，促进组织工程的发展。
组织工程是一种将细胞结合到具有生物相容性的材料表面，形成新组织的过程。
碳纳米管在组织工程中可以提供一些新颖的功能，例如增强细胞黏附性、生长等。
4、诊断与治疗碳纳米管可以作为一种新型荧光剂、MRI对比剂和CT成像剂等，从而在医学诊断中发挥重要作用。
此外，在肿瘤的治疗中，碳纳米管可以通过热疗、化疗、放疗等方式来进行治疗，达到更好的效果。
三、碳纳米管的应用前景目前，碳纳米管已经成为生物医学领域中的一种热门研究材料。
随着技术的进一步发展，碳纳米管的应用前景将更加广阔。
例如，利用碳纳米管可以制备出一种高效且环保的一次性生物传感器，这将有助于提高生物监测技术的精度和灵敏度；同时，通过改变碳纳米管的结构和组成，还可以制备出更加多样化、个性化的生物医学材料。
总之，碳纳米管在生物医学中的应用已经取得了很大的进展，同时其未来的发展前景也非常广阔。
炭材料在电化学传感器中的应用研究
炭材料在电化学传感器中的应用研究随着电子科技的不断发展，传感技术也在不断创新。
电化学传感器作为一种重要的传感器，被广泛应用于各个领域中，如环保、医疗、军事、化工等。
而炭材料作为一种特殊的材料，也被广泛应用于电化学传感器中。
本文将对炭材料在电化学传感器中有关的应用进行分析和研究。
一、炭材料的概述炭是一种纯碳的材料，具有很高的热稳定性和化学稳定性，具有很多特殊的性质。
随着科学技术的不断发展，人们对炭材料的应用也不断拓展，如电池材料、超级电容器材料、催化剂载体材料、吸附剂材料等。
其中，炭材料在电化学传感器中的应用得到了认可和广泛使用。
二、炭材料在电化学传感器中的应用1. 碳纳米管材料的应用碳纳米管是由碳原子组成的纳米管状结构。
它具有独特的电学、化学、力学、光学性能，常用于电子器件中。
在电化学传感器中，碳纳米管被用作传感器电极材料，以检测各种气体和液体的成分。
此外，碳纳米管还可用于制备基于电化学生物传感器的修饰材料，以提高其灵敏度和选择性。
2. 碳纤维材料的应用碳纤维是一种由碳纤维组成的高强度、高刚度、轻质、耐腐蚀的材料。
在电化学传感器中，碳纤维被用来制备电极材料，以检测各种有机化合物、重金属和污染物等。
此外，碳纤维还可用于制备化学传感器中的修饰材料，以提高其检测灵敏度和响应速度。
3. 石墨烯材料的应用石墨烯是一种单层厚度的碳材料，具有高度的电导性、热导性和机械强度。
在电化学传感器中，石墨烯被用作电极材料，以检测各种气体和化合物的成分。
此外，石墨烯仍然有广泛的应用前景，如制备基于石墨烯的传感器、能量存储材料等。
三、炭材料在电化学传感器中的研究进展在炭材料的应用研究中，学者们充分考虑了炭材料的结构特性和物理特性，不断探索其在电化学传感器中的应用潜力。
1. 碳材料的修饰分析学者们通过不同的方法来修饰碳材料的表面结构和性质，以提高其传感器的灵敏度和选择性。
精心的修饰使得电极表面产生导体、阻滞及电催化作用，从而实现对有害物质的检测。
碳纳米管在传感器中的应用
碳纳米管在传感器中的应用随着科技的不断进步，纳米材料在各个领域的应用越来越广泛。
碳纳米管作为一种重要的纳米材料，因其优异的电学、热学和力学性能，在传感器领域中展现出了巨大的潜力。
本文将探讨碳纳米管在传感器中的应用，并深入分析其优势和挑战。
一、碳纳米管传感器的基本原理碳纳米管可以视为一种管状结构的碳材料，具有高度的柔性和导电性。
其应用于传感器领域的基本原理是利用碳纳米管对外界环境的响应产生电学信号。
一方面，碳纳米管的界面活性使其对环境中的气体、湿度、温度等物理和化学参数敏感；另一方面，碳纳米管的高导电性使其能够快速传导电荷，进而转化为可测量的电信号。
通过测量电信号的变化，可以获取到环境的信息。
二、碳纳米管传感器的应用领域1. 气体传感器由于碳纳米管的高度敏感性和快速响应特性，它在气体传感器领域中有着广泛的应用。
利用碳纳米管对特定气体分子的吸附和解吸过程的敏感性，可以制造出高灵敏度、高选择性的气体传感器。
这些传感器在环境监测、工业安全和生物医学等领域发挥了重要作用。
2. 生物传感器碳纳米管在生物传感器中的应用也备受瞩目。
由于碳纳米管的高度生物相容性和大比表面积特性，它可以用于检测生物分子的存在和浓度。
例如，基于碳纳米管的DNA传感器可以快速准确地检测到特定的DNA序列，对于基因检测和疾病诊断具有重要意义。
3. 环境监测传感器碳纳米管传感器在环境监测领域中也扮演着重要角色。
由于其高度灵敏的特性，可以监测空气污染物的浓度、土壤中的有毒物质和水中的重金属等。
这些信息的获取对于环境保护和健康风险评估具有重要意义。
三、碳纳米管传感器的优势和挑战1. 优势碳纳米管传感器具有高灵敏度、高选择性和快速响应的特点，可以实现对不同环境参数的准确测量。
此外，碳纳米管还具有良好的稳定性和可重复性，使得传感器具有较长的使用寿命。
2. 挑战碳纳米管传感器面临着一些挑战。
首先，制备高质量的碳纳米管材料是必要的，这需要解决碳纳米管合成的成本和规模化生产的难题。
碳纳米管的具体应用
碳纳米管的具体应用碳纳米管是由碳原子组成的纳米尺寸管状结构，具有优异的物理和化学性质，因此在众多领域中具有广泛的应用前景。
本文将从电子学、材料科学、生物医学、能源领域等多个方面介绍碳纳米管的具体应用。
1. 电子学领域碳纳米管在电子学领域有着重要的应用，主要体现在以下几个方面：（1）场效应晶体管（FET）：碳纳米管可以作为FET的通道材料，具有优异的电子输运性能，可实现高速、低功耗的电子器件。
（2）纳米电子学器件：碳纳米管可以用于制备纳米电子学器件，如纳米电极、纳米线和纳米电容器等，用于构建超高密度的集成电路。
（3）柔性电子学：碳纳米管具有优异的柔性性质，可以用于制备柔性电子学器件，如柔性传感器、柔性显示器等，为可穿戴设备和可弯曲电子设备提供了新的可能性。
2. 材料科学领域碳纳米管在材料科学领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：（1）复合材料增强剂：碳纳米管可以作为一种优秀的增强剂，加入到金属、陶瓷或聚合物基体中，可以显著提高材料的力学性能和导电性能。
（2）催化剂载体：碳纳米管具有大比表面积和良好的导电性质，可作为催化剂的载体，提高催化反应的效率和选择性。
（3）锂离子电池负极材料：碳纳米管具有高比表面积和良好的电子传导性能，可作为锂离子电池负极材料，具有高容量和长循环寿命等优点。
3. 生物医学领域碳纳米管在生物医学领域有着广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：（1）药物传递：碳纳米管可以作为药物的载体，通过调控其表面性质和内部结构，实现药物的控释和靶向传递，提高药物治疗的效果。
（2）生物传感器：碳纳米管具有高比表面积和优异的电化学性能，可以用于制备生物传感器，实现对生物分子的灵敏检测和诊断。
（3）组织工程：碳纳米管可以作为支架材料用于组织工程，促进细胞生长和组织修复，具有重要的临床应用前景。
4. 能源领域碳纳米管在能源领域有着重要的应用，主要体现在以下几个方面：（1）锂离子电池：碳纳米管可以作为锂离子电池的电极材料，具有高比表面积和优异的电导率，可提高电池的能量密度和循环寿命。
纳米金、碳纳米管和纳米线及其在电化学生物传感器研究中的应用
化 学 研 究 与 应 用
Ｃｈ ｍｉａ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｅ ｃ ｌＲ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｌ ｔ ｃ ｏ
Ｖ０ ． ０． ． ０ １ ２ Ｎｏ １ Ｏｃ ．． ０ ８ ｔ ２ ０
文章 编 号 ：０ ４ １５ （ ０ ８ １ —２ ７０ １０ —６ ６ ２ ０ ） ０ １４ －７
纳 米技 术 是 在 纳 米 空 间 （． ａ 一１０ ｍ） ０ １ｍ ０ ｎ 内
研 究 电子 、 原子 、 子 或 原子 团 、 分 分子 团 ， 以制 造具 有 特定 功 能 的材料 或器 件 为 最 终 目的 的 一 门综 合
中 的新 进 展 。
１ 纳 米 金 的 结构 特 征 及 其应 用
摘要 ： 综述 了 １９ ２ ０ ９５～ ０ ７年间 ， 纳米金 、 纳米 管和纳米线材料 及其在 电化学 生物传感器研 究中 的新 进展 ， 碳 引
用文献 ６ ｏ篇 。
关键词 ： 纳米金 ； 纳米管 ； 碳 纳米线 ； 电化学 生物传感器
中图 分 类 号 ：６ ７ １ ０ ５ ． 文献 标 识 码 ： Ａ
更 为 显著 ， 常 用 于 标 记 生 物 分 子 的 纳 米 颗 粒 主 通 要 是 纳米 金 。其 所 以 如 此 ， 要 由 于金 纳 米 颗 粒 主 能与巯 基 之 间 发 生 强 的 共 价 键 合 ， 而使 胶 体 金 从 与巯基 标 记 的生 物 活 性 分 子 可 结 合 形 成 探 针 ， 易 用 于生 物 体 系 的检测 。 关 于 胶体 金在 各 种 生 物 传 感 器 中的信 号 放 大 作 用 的文 献 报 道 很 多 。其 中 ， 种 非 常 成 功 的 方 一 法 是将 纳 米 技 术 、 酸 杂 交 技 术 和 电化 学 分 析 技 核 术 三项 技 术 在 电极 表 面相 结 合 ， 现 对 Ｄ Ａ的 高 实 Ｎ 灵 敏检 测 。例 如 ， ｎ 和 Ａ ｔｉ 都 报 道 了将 Ｗａｇ ｕｈｅ ｒ 纳米 金颗 粒接 在 寡核 苷 酸 的末 端 作 为 电 活性 标 记 物 ， 交完 成后 ， 强 酸 的作 用 下 使 金 纳米 粒 子 溶 杂 在 解 释放 出大量 的 Ａ （ ） 子 ， 阳极 溶 出伏 安 法 ｕｍ 离 用 或 电位 溶 出法 测 定 Ａ （ 的 响 应 信 号 从 而 间 接 ｕ Ⅲ） 测 定 Ｄ Ａ的含 量 。 Ｏ ｓｚ ¨ 以 纳 米金 作 为 电活 Ｎ ｚｏ 等
碳纳米管修饰电极在生物传感器方面的应用
同 也 时 起到保护 作用。 zam 等人[s3采用吸 酶的 A ian (
附的 方法将 SWNTs 固定在玻碳电极上， 制成 GOD-
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比 积和 表面 强吸附 性的CN 上制 杂 传感器 1); Ts 备 交 〔 7
二是研究 DNA 上电活性部分在 CNTs 或 CNTs 修饰
电 极上的 直接电 化学行为〔6) ;三 1-1 5 是通过分析CN Ts 与DN 相 用获 N 的 列信息〔 随 A的 互作 得D A 序 ’ 着 ‘ ]。
1 碳纳米管的特性及研究现状
携、 成本低、 灵敏度高、 稳定性良 好等优点， 再加上 CNTs 本身的催化和增敏效应， 使得基于 CN 的生 Ts
物传感器具有广阔的应用前景。酶传感器是生物传 感器中 研究和应用最多的 一种， 是生物传感器的 最典 型代表。CNTs 作为酶的固定材料， 同时也作为基础 电 极的 修饰材料制成传感器即成为新型的 CNTs 修
的微观物体与宏观物体交界的过渡区域， 使它既非典 型的 微观系统又非典型的 宏观系统， 具有可观的 从而 表面效应、 体积效应、 量子效应和宏观量子隧道效
SW Ts 修 玻碳电 蔡等人[6 N 饰的 极。 ]研究了CNTs 修
饰玻碳电极上 GOD 的直接电子转移， 实验结果表明 GOD在 GCPCNT 电极上能保持其生物电催化活性， 显示了 稳定的 直接电 子转移。
电 镀导电聚合物膜， 此作为平台 以 构造G OD生物传
感 Tang 等 ’ 原位 长的 器。 人〔 在 生 定向CN 上电 “ 〕 Ts 镀
纳米材料在生物传感中的应用
纳米材料在生物传感中的应用随着科技的不断发展，纳米技术在各个领域的应用越来越广泛。
其中，纳米材料在生物传感领域的应用备受关注。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，使其在生物传感中具有巨大的潜力。
本文将探讨纳米材料在生物传感中的应用，并分析其优势和挑战。
一、纳米材料在生物传感中的优势1. 尺寸效应：纳米材料的尺寸通常在纳米尺度（1-100纳米）范围内，与生物分子的尺寸相近。
这使得纳米材料能够与生物分子发生特异性的相互作用，从而实现高灵敏度的生物传感。
2. 大比表面积：纳米材料具有巨大的比表面积，使其能够提供更多的结合位点，增强与生物分子的相互作用。
这有助于提高生物传感器的灵敏度和选择性。
3. 可调性：纳米材料的性质可以通过调控其尺寸、形状和表面修饰来实现。
这使得纳米材料能够根据具体需求进行定制，以实现更好的生物传感性能。
4. 光学性质：许多纳米材料在纳米尺度下表现出独特的光学性质，如荧光、吸收和散射。
这些性质使得纳米材料能够作为荧光探针、吸收剂和散射体等用于生物传感。
二、纳米材料在生物传感中的应用案例1. 金纳米颗粒：金纳米颗粒是最常用的纳米材料之一，其表面等离子共振性质使其具有独特的光学性质。
金纳米颗粒可以通过表面修饰来实现对生物分子的特异性识别，从而用于检测和分析生物分子。
2. 碳纳米管：碳纳米管是一种具有管状结构的纳米材料，具有优异的电子传输性能。
碳纳米管可以作为电极材料，用于构建电化学生物传感器。
通过修饰碳纳米管表面的生物分子，可以实现对生物分子的高灵敏度检测。
3. 磁性纳米颗粒：磁性纳米颗粒具有独特的磁性性质，可以通过外加磁场来实现对其位置和运动的控制。
磁性纳米颗粒可以作为生物标记物，用于细胞和组织的成像和定位。
4. 量子点：量子点是一种具有特殊光学性质的纳米材料，可以发射出特定波长的荧光。
量子点可以用于标记生物分子，实现对其在生物体内的追踪和定位。
三、纳米材料在生物传感中的挑战1. 生物相容性：纳米材料在生物传感中的应用需要考虑其生物相容性，以避免对生物体产生毒性和免疫反应。
基于新型纳米材料的电化学发光生物传感器及其应用
基于新型纳米材料的电化学发光生物传感器及其应用电化学发光生物传感器基于生物分子与纳米材料之间的相互作用，实现对生物分子的灵敏、特异性检测。
与传统的荧光、吸收光谱等检测方法相比，其灵敏度更高、稳定性更强、反应时间更短，因此在临床诊断、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着纳米科技的发展，新型纳米材料如金纳米粒子、碳纳米管、量子点等被广泛应用于电化学发光生物传感器中，从而进一步提高了传感器的灵敏度和选择性。
例如，将金纳米粒子修饰在电极表面，可以增强电化学信号，并且可以通过表面修饰不同功能分子，实现对特定生物分子的检测。
另外，新型纳米材料还能够扩展电化学发光生物传感器的应用范围。
例如，利用碳纳米管制备的电极可以实现对葡萄糖、尿酸等小分子的检测，量子点修饰的电极则可用于检测DNA、蛋白质、细胞等生物大分子。
此外，在生物医学领域，电化学发光生物传感器也可以用于癌症、病毒等疾病的早期检测与诊断。
总之，基于新型纳米材料的电化学发光生物传感器具有广泛的应用前景，有望成为未来生物检测和诊断的重要工具。
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还原过程: MWNT-COOH + 4e + 4H +→ WMNT-CH2 - OH + H2O 氧化过程: WMNT - CH2 - OH + H2O – 4e→MWNT - COOH + 4H +
实验表明，将CNT 修饰电极和玻碳电极分别在0． 1mol 的亚铁氰化钾溶液 中作循环伏安扫描。亚铁氰化钾/铁氰化钾电对是接近理想状态的准可逆电 对，对于一个具有理想表面状态的电极来说，它的峰电位差(ΔE) 接近 59mV( 25℃) 。经过仔细处理后的玻碳电极的ΔE为87 mV，而CNT 修饰电 极的ΔE 仅为64mV，表明CNT 修饰电极的表面结构更接近于理想状态。
CNT 在生物传感器方面的应用
4 CNT 在DNA 生物传感器中的应用
Cheng构建CNT 掺杂壳聚糖DNA 传感器检测大马哈鱼精 DNA，亚甲基蓝作为DNA 指示剂。实验证明，CNT 将电极有 效面积提高3 倍，且有效提高亚甲基蓝与电极之间电子传递速 度。该传感器检测限达到0.252nmol /L，当干扰剂人血清白蛋 白浓度达到5μg /mL 时，选择性仍很高。Kerman 等将MWNT 制作的纳米线与DNA 作用后直接吸附到碳糊电极( CPE) 上， 循环伏安测量的结果表明: 用结合有DNA 分子的MWNT修饰的 CPE 电极的伏安信号比仅仅用MWNT 修饰的CPE 电极或裸 CPE 电极的伏安信号强得多。DNA 链与cDNA 链的杂交或与有 错配DNA 的杂交前后的信号都能被检测到，说明DNA 修饰 MWNT电极具有极强的分子识别功能、选择性好、灵敏度高、 响应快等优点，用于电化学检测是极好的电极材料。
碳纳米管的结构和特性
CNT 比表面积大，既有利于酶的固定化，促进酶活性中 心与电极表面的电子传递，还易于吸附有机分子，用它 去修饰电极，可以提高对H + 等的选择性，制成电化学 传感器。 不同温度下吸附微量氧气能改变CNT 的导电性，可在 金属和半导体之间转换。在CNT 内局部填充碱金属可 以形成p － n结。在CNT 内填充光敏、湿敏、压敏等 材料，可以制成纳米级的各种功能传感器。
CNT 在生物传感器方面的应用
2 CNT 在酶生物传感器中的应用 酶生物传感器的作用机理是在化学电极的表面组装固定化酶 膜，当酶膜上发生酶促反应时产生电极活性物质，电极对之响 应。由于响应信号与底物的浓度之间存在一定的线性关系，因 而可以测得被检测物的浓度。以葡萄糖氧化酶( Glucose oxidase，GOD) 传感器为例，其电催化工作原理为: 酶层: glucose + GOD2FAD → gluconolactone+ GOD2FADH2 GOD2FADH2 + O2→GOD2FAD + H2O2 电极: H2O2→2H + + O2 + 2e 氧在电极上的氧化还原反应产生响应电流，电流大小与氧在溶 液中的浓度以及传质速度有关。 若要消除氧浓度变化而引起的检测误差，可以检测酶反应所产 生的过氧化氢。
CNT 在生物传感器方面的应用
研究发现，CNT 修饰电极对过氧化氢的还原表现出优 异的电催化效果。这就有可能将CNT 修饰电极用于开发 酶生物传感器。CNT 作为酶的固定材料，同时也作为基 础电极的修饰材料制成传感器即成为新型的CNT 修饰酶 传感器。该类传感器的优点主要有以下3点: ( 1) CNT 良好的电学性质使得它作为一种修饰材料，在电 化学反应中能够有效地促进电子传输，提高酶传感器的检 测速度，降低过电位，提高检测的灵敏度; ( 2) CNT 大的比表面积能够提高酶的负载量，从而改善传 感器的灵敏度; ( 3) CNT 良好的生物相容性，有利于保持酶的活性，因而 有利于提高酶传感器的稳定性和使用寿命。
CNT 在生物传感器方面的应用
1 利用CNT 改善生物分子的氧化还原可逆性
将MWNT 悬浊液滴加于处理后的玻碳电极表面，待溶剂挥发后形成 MWNT 修饰电极。在pH =6. 3 的磷酸缓冲液中对该电极进行循环伏安扫描， 通过分析扫描结果可发现，电极反应来自于CNT 表面羧基的氧化还原，并 且是一个4 电子、4 质子的电极反应过程。其电极反应式表示如下:
Collins 等研究了SWNT 表面对分子氧的吸附。真空环境下分子氧的吸 附可以增加CNT 的电导。同样的环境下高温加热CNT 可以彻底解吸附。 Kong 发现，用SWNT 制成的微小化学探针，室温下对低浓度的NO2和NH3 分子能产生快速的吸附，灵敏度很高。 CNT 气体传感器和普通气体传感器相比具有尺寸小、反应快、灵敏度高、 表面积大、能在室温或更高温度下操作等诸多优点，并可将SWNT 置于新 环境或者通过加热后重新使用。CNT 可制得最小的生物医学分子级气敏元 件，其响应时间比目前使用的同类金属氧化物或聚合物传感器至少快一个 数量级。
CNT 在生物传感器方面的应用
CNT 在制备和纯化过程中表面产生的缺陷和基团，通过 共价或非共价的方法使CNT 的某些性质发生改变，尤其 突出的是分散性，使其更适于研究和应用。对CNT 功能 化修饰的研究可以使人们能够按照特定的目的来改造 CNT 的固有特性，从而将大大扩展CNT 的应用前景。
CNT 作为电极材料优点: ①低电阻，即导电性好; ②优良的化学稳定性; ③低质量密度; ④原子结构和大的长径比决定了大的比表面积; ⑤特殊的电极/电解质界面对溶液有良好的浸润性，电极 反应的灵敏度和再现性好。
碳纳米管在电化学生物 传感器中ensor）
生物传感器( biosensor) 是利用生物特异性识别过程来实现检测的传感器 件，通常以生物活性单元( 如酶、抗原、抗体、核酸、细胞器、细胞膜、 细胞、组织等) 作为敏感基元，与被分析物产生高度选择性生物亲和或生 物催化反应产生的各种物理、化学变化被转换元件捕获，进而实现将生物 学信息转换为可识别和测量的电信号。
展
望
纵观当前的研究，CNT 生物传感器电极的研究基本都是采用无序的 CNT 固定或镶嵌在基础电极 表面上的方法，其CNT 随意弯曲、互相缠绕， 对其性质研究和实际应用都造成了很大的影响。而定向排列的CNT 阵列 电极，其取向高度一致、管径均匀、CNT 阵列不含杂质，有利于电活性 物质在其表面的快速反应，使传感器的性能得到很大的提高。因此，制 作高灵敏性CNT 阵列传感器是一个重点的研究方向。 国内外对CNT 在生物传感器中的应用研究主要集中于CNT 修饰生 物传感器对基底物质检测性能和电化学性能的变化。尽管目前CNT 生物 传感器的研究工作已取得较大进展，但仍然存在实验结果重复性较差、 生物分子易失活、固定效率低、制备工艺较繁琐、难以规模化生产等问 题，且多数传感器检测对象只限于一种目标物。因此，CNT 在生物传感 器中的应用研究主要还是集中在实验室的基础上，距离实际应用还有一 段很漫长的过程。但是随着各种新技术的出现及电极的微型化发展，其 用于在线活体分析的条件已经日趋成熟。
CNT 在生物传感器方面的应用
通过共价键形成的GOD － MWNT 传感器
CNT 在生物传感器方面的应用
3 CNT 在生物气体传感器中的应用
CNT 具有特殊的一维中空结构，大的比表面积以及较石墨 ( 0.335nm) 略大的层间距( 0.343nm) ，能够吸附许多物质，填 充其中。由于吸附的气体分子与CNT 发生相互作用，改变其费 米能级，引发其宏观电阻发生较大改变。因此CNT 可应用于气 敏传感通过测量其表观电阻的变化来检测气体成分。
生物传感器分类
根据不同的基础传感器件，生物传感器可分为6 大类型: 电化学生物传感器、 介体生物传感器、热生物传感器、压电晶体生物传感器、半导体生物传感 器和光生物传感器。其中，电化学生物传感器占有重要的位置。
碳纳米管的结构和特性
碳纳米管（ carbon nanotube ，简称 CNT）又名巴基管，是由单层或多层 石墨绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而 成的无缝纳米级管，其中碳以sp2轨 道杂化方式成键。
作为一维纳米材料，CNT 重量轻，六边形结构连接完美，具有独特的力学性 质、优异的电学性能和稳定的化学物理特性，将其用于修饰电极，可以降低 化学物质氧化还原反应的过电位，改善生物分子氧化还原可逆性。CNT 具有 特殊的管状结构，体积极小，作为高效传质单元能够容易地穿过细胞壁，因 此将其应用于生物传感器具有极大优势。