文献综述（或调研报告）：
由各种生物分子与电化学转换器组合可构成多种类型的电化学生物传感器,其中生物分子识别的专一性决定了该传感器具有高度选择性[1]。根据作为敏感元件所用生物材料的不同，电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、 电化学DNA传感器等； 根据基底电极的不同可以分为汞电极（主要是悬汞电极）和固体电极（包括半导体金属氧化物电极，金电极，碳电极等）；根据生物材料的修饰（或固定）到电极上的方法不同，现有的文献报道主要集中在共价键结合法、LB 膜法、自组装膜法、化学免疫法、静电吸附结合法、表面富集法等[2]。
酶电极是最早研发的生物传感器，将酶固定在电极表面,探测电流型或电位型催化反应信号[1]。1975年，Yellow Springs Instrument仪器公司第一次研制出了第一个基于酶电极的葡萄糖测定仪，并将该仪器应用到实验中[3]。这第一支Clark型酶电极，可以用来检测食品中葡萄糖的含量，在生物发酵、食品检测分析等领域应用广泛，但是，这种电极在市场上发展却很缓慢，原因是由于这类传统的电化学传感器在应用时具有较大的局限性[4]，主要表现在：①所需要的工作条件相对苛刻，电极容易被外界产生一定的干扰；②传感器容易污染和破坏，需要不断的精必保养维护；③制作过程相对繁琐复杂、生产成本偏高、测定结果不够准确；④在使用过程中，每一次测定都需要不断的对传感器标准化，操作步驟繁琐，浪费时间；⑤测定结果受氧气分压影响较大，检测结果与实际结果相比往往变小。
由于传统的电化学电极在使用前需要繁琐的打磨，抛光等预处理过程，并不能满足快速检测的需要。自进入市场以来，这些传统电化学生物传感器发展速度一直很慢，在抗体的检测应用方面，研究仅限于实验室阶段，商业化的产品较少。因此，尝试改进电极制作原材料和制作方法，开发一种制作简单、价格低廉，可以方便快速检测抗体的一次性电极至关重要。
丝网印刷技术的发展距今已经有很长的一段历史，从1940年开始[5]厚膜集成电路被广泛应用到丝网印刷技术当中，与其他印刷技术相比，因为丝网印刷具有操作过程相对简单，原料的成本比较低廉，受到了广大印刷专家的一致青睐。丝网印刷有许多不同的制造工艺，而选择工艺方案是很重要的一项工作，各个工序中使用材料也具有多样性，根据图案性质，产品用途，印刷量多少，选择不同的工序，这些工序被一些生产厂家和实验室改进并提髙。如今，丝网印刷工艺在电子信息和太阳能电池领域中应用广泛，如电路板的印刷，太阳能电池、燃料电池等工艺[4]。1958年，Adams[6]制作了碳糊电极，为以后SPE工艺发展打下了良好的基础。但是它的制作过程相对繁琐且复杂，电极与电极之间容易有较大的相对误差，无论是电极之间的特异性能还是重复性能都达不到良好的效果。随着丝网印刷工艺的逐渐成熟，将三电极体系同时印在丝网平板基质材料上，保证了三电极厚度的统一性，缩小了电极之间阻值的批内差和批间差，得到性能优异的平面状电极，这种工艺需要的样品量很少，通常只需要一滴溶液便可以进行分析检测。最早的丝网印刷传感器主要集中在血糖的测定方面，之后逐渐拓展到诸如生物分子、杀虫剂、离子及污染物的测定。1987年，美国MediSene公司开发出基于丝网印刷的介体酶电极血糖传感器，占据了全球生物传感器85%的市场[7]，加快了生物传感技术快速走向市场化。自20世纪90年代以来，从微电子工业改造的丝网印刷技术己经提供了大量生产廉价且高度可再现和可靠的传感器[8]，包括微电极和化学修饰的电极己经应用于工业和临床测试。特别是，丝网印刷技术提供了对SPE尺寸的精确控制，优异的均匀性，高再现性和大量生产的潜力[9]。因此，在一次性低成本电极的串联生产中使用丝网印刷技术电化学测定各种物质，目前正在广泛的增长。
SPE有检测方便快速，生产成本低、操作简单且所需物质少等优点。采用廉价材料和大规模化生产，降低生产成本，可以使电极一次性使用，实现快速检测而避免传统电极的繁琐、打磨、抛光等预处理步骤，提高了测试的精确度，重复性能更好。丝网印刷技术作为一种新型前沿的发展技术，为一次性电极的发展提供了一定的技术保障。同时，一些新型微电极的问世提高了传感器的灵敏度，由于具有许多优良的电学特性开始逐渐受到人们的关注。由于SPE具有制备简单、成本低廉、灵敏度高、携带方便和可实现现场即时检测等优点，使得 SPE成为近几年研究的热点。而工作电极作为电化学反应的主要场所，是研究丝网印刷电极的不可缺少的一部分，SPE提供的多种多样性在于广泛的范围可以修饰工作电极的方式[10]。修饰电极的固定方法有吸附、共价键合、凝胶聚合物包埋、交联、生物特性反应以及磁力作用。对于丝网印刷碳电极而言,采用凝胶聚合物包埋以及交联方法,是最为简便的。石墨烯特有的纳米性能为生物传感器的发展提供了新的模式，作为单质，石墨烯在室温下传递电子的速度比已知导体都快，且由于原子都在表层上，用作修饰电极可以将信号的灵敏度提高几个数量级，大量研究表明，基于石墨烯修饰电极的电化学生物传感器在检测限、线性范围、灵敏度、选择性及稳定性等方面的性能都有显著提高[11]，基于石墨烯的电化学生物传感器有着诱人的应用前景。然而，目前为止研究者对石墨烯的研究多局限于在电化学信号的改善方面的性能。可以预想，随着石墨烯材料在生物传感器的应用研究的不断开展，其应用将会不断突破传统方法。
SPE的应用范围非常广泛[12]，涉及到：
（1）环境检测领域。环境监测和管理，在规范工业化行为以保证人类的健康和社会的可持续发展方面，发挥着非常重要的作用。在环境监测方面，由于监测场地的特殊性和环境事件的突发性，特别需要现场即时检测设备。目前基于丝网印刷电极电化学生物传感器在环境中的应用，主要集中在微生物或致病细菌的检测方面，重金属离子检测方面和有害气体检测方面。
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