本发明提供了一种Au-TiO2-AChE复合体系,其特征在于,包括采用光电协同法催化制备嵌入Au纳米颗粒的高序排列的二氧化钛纳米管阵列(TiO2NTs)和乙酰胆碱酯酶;其中,所述乙酰胆碱酯酶通过交联法来固定在所述二氧化钛纳米管阵列上,得到Au-TiO2-AChE复合体系。本发明还提供了所述Au-TiO2-AChE复合体系的制备方法及其在乙酰胆碱酯酶活性检测中的应用,可用于考察内源性神经毒素对乙酰胆碱酯酶的抑制情况。