徐潮飞

(南开大学化学学院 天津 300071)

1 前言

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［1］。根据不同的基础传感器件，生物传感器可分为6大类型［2］: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。

20世纪90年代前，石墨是传感器领域应用较广泛的电极材料，但是在石墨电极上难以直接固定生物分子，而且石墨电极的电子传递效率不高。自从1991年日本的Iijima教授在高分辨率透射电镜下发现碳纳米管(CNT)以来［3］，由于其特殊的结构和独特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而倍受人们关注。近年来，随着研究的深入，CNT越来越多地被应用于传感器领域，其作为一种新型的电极材料，取得了理想的效果。

2 CNT的结构和特性

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。根据石墨管壁的层数，CNT可分为2类:单壁碳纳米管(SWNT)和多壁碳纳米管(MWNT)。SWNT是由单层碳原子绕合而成，具有较好的对称性和单一性［4］;而MWNT由多层碳原子绕合而成，在开始形成时，层与层之间很容易成为陷阱中心而形成缺陷［5］。……