در این رساله به ساخت و توسعه‌ی چندین زیست‌حسگر الکتروشیمیایی با گونه تشخیصی آپتامر بر پایه‌ی نانومواد و نقاط کوانتومی مختلف جهت اندازه‌گیری مقادیر کم پروتئین ترومبین و لیزوزیم پرداخته شد. اولین کار پژوهشی در راستای توسعه‌ی آپتاحسگر الکتروشیمیایی لیزوزیم انجام شد. در این قسمت جهت توسعه‌ی آپتاحسگر الکتروشیمیایی از نانوکامپوزیت MWCNTs-PDDA-CQDs که متشکل از نانولوله‌های کربنی چند لایه فعال شده (MWCNTs)، نقاط کوانتومی کربنی (CQDs) و پلی الکترولیت دی متیل دی آلیل آمونیوم کلرید (PDDA) است، استفاده شد. از نانوکامپوزیت MWCNTs-PDDA-CQDs که سبب ایجاد هدایت الکتریکی و نسبت سطح به حجم بالا در سطح الکترود کربن شیشه‌ای شد، به عنوان اصلاح‌گر استفاده گردید. تثبیت آپتامر آنتی‌لیزوزیم بر روی بستر الکترود اصلاح‌شده با نانوکامپوزیت MWCNTs-PDDA-CQDs، با ایجاد پیوند کوالانسی بین گروه آمین آپتامر و گروهای کربوکسیلی نانوکامپوزیت صورت گرفت. وجود نانوکامپوزیت MWCNTs-PDDA-CQDs در ساخت آپتاحسگر الکتروشیمیایی سبب افزایش پاسخ الکتروشیمیایی، تثبیت بهتر آپتامر، حساسیت و توسعه‌ی آپتاحسگر شد. برهمکنش پروتئین لیزوزیم با آپتامرهای تثبیت‌شده در آپتاحسگر الکتروشیمیایی سبب کاهش جریان پیک گردید. منحنی تنظیم تغییرات جریان پیک نسبت به لگاریتم غلظت پروتئین لیزوزیم در محدوده اندازه‌گیری غلظت fM50 تا nM10 خطی بود و حد تشخیص fM 9/12 محاسبه گردید (3S/N=). درصد انحراف استاندار نسبی برای اندازه‌گیری غلظت nM 003/0 از پروتئین لیزوزیم 9/4 درصد بود. جهت بررسی کارایی آپتاحسگر توسعه یافته با نانوکامپوزیت MWCNTs-PDDA-CQDs، از آن در راستای اندازه‌گیری پروتئین لیزوزیم در نمونه‌های حقیقی سفیده‌ی تخم مرغ، سرم خون و ادرار انسان سالم استفاده شد. در کار پژوهشی دوم، یک الکترود کربن شیشه‌ای با نانوکامپوزیت تشکیل شده از نانوصفحات گرافن اکساید کاهش‌یافته (rGO)، نانولوله‌های کربنی چند لایه (MWCNTs)، نقاط کوانتومی کربن (CQD) سنتز شده از پلیمر کیتوسان (CS) و خود پلیمر کیتوسان اصلاح شد. نانوکامپوزیت rGO-MWCNT/CS/CQD دارای ویژگی‌هایی همچون پایداری مکانیکی وحرارتی بالا، هدایت الکتریکی بالا و نسبت سطح به حجم بالایی بود. تثبیت آپتامر با ایجاد پیوند کوالانسی بین گروه‌های آمین آپتامر و گروه‌های آمین موجود در نانوکامپوزیت rGO-MWCNT/CS/CQD به وسیله‌ی اتصال دهنده‌ی گلوتارآلدئید انجام شد. با کمک نتایج به دست آمده از آپتاحسگر توسعه یافته با نانوکامپوزیت rGO-MWCNT/CS/CQDدر اندازه‌گیری پروتئین لیزوزیم به وسیله‌ی دو روش DPV و EIS دو منحنی تنظیم رسم شد. حد تشخیص‌های به دست آمده برای منحنی‌های کالیبراسیون fM 7/3 و fM 9/1 و محدوده‌ی اندازه‌گیری fM 20 – nM10 و fM 10 – nM 100 به ترتیب برای روش DPV و EIS به دست آمد. انحراف استاندار نسبی برای تغییرات جریان پیک (?IP) و تغییرات مقاومت انتقال بار (?RCT) به ترتیب 2/4 و 8/3 درصد بود. نتایج نشان داد که آپتاحسگر توسعه یافته با نانوکامپوزیت rGO-MWCNT/CS/CQD دارای حساسیت، تکرارپذیری، گزینش‌پذیری بالا و پاسخ‌دهی سریع برای اندازه‌گیری پروتئین لیزوزیم است و می‌تواند در زمینه‌های کلینیکی و پزشکی کاربرد داشته باشد. در سومین کار پژوهشی یک آپتاحسگر الکتروشیمیایی جدید جهت اندازه‌گیری پروتئین لیزوزیم ارائه شد. در این قسمت الکترود صفحه‌ای پرینت‌شده ی کربنی (SPCE) با نانوکامپوزیت متشکل از نانو صفحات گرافنی آمین دار(Amino-rGO)، مایع یونی (IL) و نانومتخلخل سیلیس آمین دار (Amino-M) در راستای توسعه‌ی آپتاحسگر، اصلاح شد. دو منحنی تنظیم به صورت مجزا با دو روش DPV و EIS برای اندازه‌گیری پروتئین لیزوزیم به وسیله‌ی آپتاحسگر توسعه یافته با نانوکامپوزیت Amino-rGO/IL/Amino-M رسم شد. حد تشخیص بسار پایین fM 1/2 و fM 2/4 و محدوه‌ی اندازه‌گیری fM 10– nM 200 و fM 20 تا nM 50 به ترتیب برای روش EIS و DPV به دست آمد. مقادیر انحراف استاندارد نسبی برای آپتاحسگر ارائه شده به ترتیب3/4 و8/4 درصد برای روش EIS و DPV به‌دست آمد. از آپتاحسگر توسعه یافته برای اندازه‌گیری پروتئین لیزوزیم در نمونه‌های حقیقی سرم خون، ادرار، شراب، اشک چشم و سفیده‌ی تخم مرغ استفاده شد. در قسمت چهارم از این تحقیق یک آپتاحسگر الکتروشیمیایی بسیار حساس و گزینش‌پذیر بر پایه ی نانوکامپوزیت کربنی برای پروتئین ترومبین ارائه شد. جهت تهیه‌ی آپتاحسگر ابتدا الکترود صفحه‌ای پرینت‌شده‌ی کربنی (SPCE) با نانوکامپوزیت متشکل از فولرن (C60)، نانولوله‌های کربنی چند لایه و نقاط کوانتومی پلیمر (PQdot) اصلاح شد. ویژگی‌های هر یک از اجزای تشکیل دهنده‌ی نانوکامپوزیت C60@MWCNTs-PEI/PQdot و خاصیت هم‌افزایی آن‌ها در کنار یکدیگر و نقاط کوانتومی پلیمر باعث شد که نانوکامپوزیت ارائه شده به عنوان بستر بسیار مناسبی برای توسعه‌ی آپتاحسگر مورد استفاده قرار گیرد. جذب پروتئین ترومبین توسط آپتامر در آپتاحسگر ارائه‌‌شده سبب کاهش انتقال الکترون در سطح مشترک الکترود/الکترولیت شده و باعث کاهش جریان پیک (ردیاب آهن) در روش الکتروشیمیایی DPV گردید. آپتاحسگر ارائه‌شده دارای حد تشخیص بسیار پایینfM 6 و محدوده‌ی اندازه‌گیری وسیع fM 50 - nM 20 نانومولار در اندازه‌گیری پروتئین ترومبین با روش الکتروشیمیایی DPV بود. انحراف استاندار نسبی برای آپتاحسگر ارائه شده در اندازه‌گیری پروتئین ترومبین 8/3 درصد به دست آمد. جهت بررسی کارآیی آپتاحسگر ارائه شده در این قسمت، به اندازه گیری پروتئین ترومبین در سرم خون پرداخته شد.