本文提出了表面吸附作用下纳米谐振器的非线性参激振动模型来预测由细胞吸附在纳米悬臂梁而引起的动力学特性变化。在无标记的原位检测过程中,由于癌症细胞的吸附速率和吸附量具有时变性,从而导致谐振器的等效质量、刚度、表面应力和阻尼也是时变。根据Langmuir吸附定律评估吸附速率和附加质量与吸附物引起的刚度和表面应力的变化,本文建立了纳米谐振器的非线性参激模型。采用多尺度法求解该时变参激模型,得到了谐振器的幅频特性方程和受迫振动下的动力学响应与吸附速率、吸附物的质量以及杨氏模量的关系。通过与实验数据对比,验证该模型的合理性,并且研究了该参激系统的稳定性边界条件,为谐振器的结构参数和激励参数提供设计方案。结果表明当吸附速率较小时,该系统是慢时变参激振动;当吸附速率增大时,线性时变参激振动。吸附物的质量能减小谐振器的固有频率,吸附物的刚度能增大其频率。另外,本文还分析了谐振器在吸附物实时检测过程中品质因子的变化,对生物化学传感器性能优化设计有所帮助。