细胞培养、人工器官、药物筛选和癌症诊断治疗等热点研究中,迫切需要对细胞增殖、发育和死亡过程进行连续监测。目前流式细胞法、荧光染色法等常见的细胞检测分析方法虽然测量精度高,但是仍有操作复杂、费时费试剂和不能实时连续检测等问题。本文利用微电极阵列和生物芯片技术开发了一种细胞阻抗检测芯片,利用这种芯片检测受激后细胞的阻抗变化从而监测细胞的响应过程。本文的主要工作包括以下几个方面:其一,设计并制作了低成本的检测芯片。设计了芯片的电极和培养室,集成构建细胞阻抗检测芯片,围绕芯片展开了片上细胞培养、阻抗采集和阻抗分析的研究。其二,针对开发的细胞阻抗检测芯片,进行了检测影响因素的分析。以贴壁细胞HepG2为检测模型,分析了工作频率、细胞浓度、工作电压等因素对细胞阻抗检测结果的影响及并进行了相应的设定。其三,论证了阻抗检测芯片的有效性,基于阻抗分析细胞状态变化。利用开发的细胞阻抗芯片和实验方法获取了贴壁细胞受化学药物顺铂/米托蒽醌和物理刺激后响应过程的细胞阻抗变化,对比显微观察和MTT试验等标准细胞试验结果,表明这种细胞阻抗检测芯片具有有效性。其四,将细胞阻抗检测芯片应用于悬浮细胞阻抗测试和细胞浓度定量,实验结果表明细胞阻抗芯片及其实验方法可以适用于悬浮细胞的悬浮状态监测和浓度测量。综上所述,本文的细胞阻抗芯片技术可应用于细胞生长和受激响应等过程的监测,由于其无需标记物、无损、实时连续和微量化等优势,在细胞生物学、人工器官、药物开发等领域有着广泛的应用前景。