张学记，1994年于武汉大学获博士学位，并于1995年至1999年分别在斯洛文尼亚国家化学研究所（ETH，苏黎世）和新墨西哥州立大学从事博士后研究。他在传感器领域有18年的研究经验及产业化经验。现任美国World Precision Instruments公司的高级副总裁及南佛罗里达大学的名誉教授，“Frontiers in Bioscience”杂志副主编。发表论文70余篇，授权发明专利12项，并有多项传感器及装置实现了产业化。在国际会议及20多个国家的大学做了50余次大会报告及特邀报告。

　　《电化学与生物传感器：原理、设计及其在生物医学中的应用》详细论述了目前常用的电化学传感器装置的原理、设计方法及其在生物医学方面的应用；综述了离子选择性电极的发展趋势、电化学免疫传感器的发展、用于糖尿病检测的现代葡萄糖生物传感器、基于纳米材料（如纳米管或纳米晶）的生物传感器、检测氮的氧化物和过氧化物的生物传感器以及检测杀虫剂的生物传感器等；内容涵盖电化学传感器和生物传感器的所有范围。
　　《电化学与生物传感器：原理、设计及其在生物医学中的应用》取材新颖，内容丰富。适用于分析化学、材料化学、生物、医学、临床检验、工业分析、环境监测和农业分析等领域的研究人员使用。

　　5.5 电化学检测技术
　　前面我们讨论了捕获抗体在固相载体上的各种固定方法，然后根据所采用的免疫分析模式形成免疫复合物，接下来就需要一种检测方法来定量检测待测物。电化学检测由于其自身的优点常用于生物传感器研究。这些优点包括：电化学转换的高灵敏性、易与现代微型化／微加工技术兼容、较低的能源需求、经济、不受样品的浊度及颜色的影响等。在免疫分析及免疫传感器中，由于大多数抗体和抗原本身没有氧化还原活性，所以需要在免疫复合物的特殊位置进行标记，来引发化学反应，产生的电化学信号用于定量检测样品中的待测物。电化学检测技术根据信号的类型可分为电位法、电流法、伏安法以及最近发展的电化学阻抗检测，常用于免疫分析体系及免疫传感器。下面介绍这四种检测方法的基本原理，并对该领域近期工作中遇到的一些特殊问题进行讨论。
　　5.5.1 电位型免疫传感器
　　电位型免疫传感器是基于测量抗体、抗原免疫反应后指示剂与参比电极之间的电位变化来进行免疫分析的。迄今为止，有关基于电位检测的免疫传感器的研究报道较少。该检测方法一个主要的缺点就是抗体一抗原发生免疫分析后电位变化不大。而且，样品基底的干扰会使这种小的信号变化难以准确检测，所以电位型传感器的可靠性及灵敏性较差。最近有文献报道了一种电位型免疫传感器，在聚吡咯修饰的丝网印刷电极表面检测酶标免疫复合物。首先在含有吡咯单体和十二烷基硫酸钠的溶液中，进行循环伏安扫描至少4次，形成电聚合膜修饰电极；然后在电极上加一恒电位使聚吡咯膜达到其最终状态。所形成的聚吡咯膜修饰电极在37℃时可以保存4个月，而且显示良好的灵敏性。

第1章 NO电化学传感器
1.1 前言
1.1.1 NO在生命科学中的重要意义
1.1.2 生理学中NO的检测方法
1.1.3 电化学传感器测定NO的优点
1.2 电化学传感器检测NO的原理
1.3 N0检测电极的构造
1.3.1 Clark型NO电极
1.3.2 碳纤维修饰NO微电极
1.3.3 集成化N0微电极
1.3.4 其它NO电极
1.4 NO电极的标定
1.4.1 采用NO标准溶液法标定NO电极
1.4.2 基于SNAP分解法标定N0电极
1.4.3 基于化学生成NO法标定NO电极
1.5 NO电极的表征
1.5.1 灵敏度和检测限
1.5.2 选择性
1.5.3 响应时间
1.5.4 温度和pH对NO电极的影响
1.6 NO电极的应用
1.7 结论及展望
1.8 致谢
1.9 参考文献

第2章 农药生物传感器
2.1 前言
2.1.1 农药生物传感器的必要性
2.1.2 农药生物传感器的发展现状
2.1.3 农药生物传感器的展望
2.2 生物催化剂在农药生物传感器中的应用
2.2.1 酶在农药生物传感器中的应用和特性
2.2.2 酶固定化方法在农药生物传感器中的应用
2.3 基于酶的生物传感器
2.3.1 农药检测原理
2.3.2 基于农药对酶活性抑制作用的生物传感器
2.3.3 基于酶催化作用的生物传感器
2.3.4 流动注射生物传感器
2.3.5 酶的再活化
2.4 农药免疫传感器
2.4.1 农药免疫传感器的检测方法
2.4.2 农药免疫传感器的类型
2.4.3 农药免疫传感器的再生
2.5 基于全细胞和细胞组织的农药传感器
2.6 主要干扰物和样品预处理
2.7 结论
2.8 致谢
2.9 参考文献

第3章 葡萄糖电化学生物传感器
3.1 简介
3.2 四十年的发展历程
3.3 第一代葡萄糖生物传感器
3.3.1 氧化还原干扰
3.3.2 氧气的影响
3.4 第二代葡萄糖生物传感器
3.4.1 葡萄糖氧化酶与电极表面之间的电子传递
3.4.2 人工介体的使用
3.4.3 电子传递中继站装置
3.5 体外葡萄糖检测
3.6 连续实时体内监测
3.6.1 所需条件
3.6.2 皮下检测
3.6.3 无创葡萄糖检测的趋势
3.7 结论与展望
3.8 参考文献

第4章 离子选择性电极的新进展
4.1 前言
4.1.1 现状
4.1.2 离子选择性电极在生物医学领域的重要应用
4.2 传统离子选择性电极
4.2.1 工作原理
4.2.2 响应特征：选择性和检测限
4.2.3 参比电极
4.3 新的能量转换原理
4.3.1 聚离子选择性电极
4.3.2 恒电流控制传感器
4.3.3 伏安型离子选择性电极
4.3.4 光寻址电位传感器
4.4 新型传感材料
4.4.1 膜组成
4.4.2 固体接触传感材料
4.4.3 生物相容性改进
4.5 微型化
4.5.1 微型化
4.5.2 传感器阵列
4.6 结论与展望
4.7 致谢
4.8 参考文献

第5章 电化学免疫分析及免疫传感器研究进展
5.1 引言
5.2 抗体一抗原相互作用
5.3 免疫分析及免疫传感器
5.3.1 竞争性免疫分析体系
5.3.2 非竞争性免疫分析体系
5.4 抗体固定模式
5.4.1 生物素－(链霉)亲和素相互作用
5.4.2 抗体结合蛋白质
5.4.3 导电聚合物
5.4.4 自组装单层膜
5.4.5 抗体片段
5.5 电化学检测技术
5.5.1 电位型免疫传感器
5.5.2 电流型免疫传感器
5.5.3 伏安免疫分析
5.5.4 阻抗免疫分析及免疫传感器
5.6 微流控电化学免疫分析系统
5.7 结论
5.8参考文献

第6章 超氧化物电化学及生物传感器：原理、进展及应用
6.1 超氧化物的化学和生物化学过程
6.2 O2－生物检测综述
6.3 O2－电化学及O2电化学传感器
6.4 O2电化学传感器
6.4.1 除SODs外的酶生物传感器
6.4.2 SODs简介
6.4.3 SODs电化学
6.4.4 基于SOD的O2－电化学生物传感器
6.4.5 基于SOD的O2－微型生物传感器
6.5 结论及展望
6.6 致谢
6.7 参考文献

第7章 场效应器件检测带电大分子：可行性和局限性
7.1 引言
7.2 裸EIS传感器和功能化EIS传感器结构的电容一电压特性
7.3 利用大分子自身所带电荷直接检测DNA
7.4 免指示剂检测DNA的新方法
7.5 利用聚电解质层和合成DNA的检测结果
7.6 结论与展望
7.7 致谢
7.8 参考文献

第8章 生物样品中H2s产物的电化学传感器
8.1 引言
8.1.1 H2s在生命科学中的意义
8.1.2 生物样品中H2S的检测
8.2 电化学传感器测定H2S的优点
8.2.1 电化学
8.2.2 多传感器呼吸计量法
8.3 H2S极谱传感器的构建

第9章 免疫传感器的最新进展
第10章 用于体内pH测定的微电极
第11章 生物芯片——原理与应用
第12章 生物燃料电池
第13章 基于电活性无机多晶体的化学及生物传感器
第14章 基于纳米粒子的生物传感器和生物分析
第15章 基于碳纳米管的电化学传感器
第16章 基于溶胶凝胶材料固定生物分子的生物传感器
第17章 基于蛋白质直接电子转移的生物传感器
索引