在生物传感器领域,电化学阻抗测量技术因为特有的低成本、实时、无损、高通量等特点常被用作换能技术。本论文对于蛋白及细胞传感器的研究主要针对电化学阻抗测量技术展开,利用灵敏度高、信噪比好的微电极芯片来完成电化学阻抗谱的测量。首先利用中华蜜蜂化学感受蛋白构建了新型的生物嗅觉传感器,克服了传统嗅觉传感器生物材料难以获得,制作困难等缺点。证实了该传感器可与常见的昆虫信息素及花香物质反应,包括乙酸异戊酯、香叶醇和苯乙醛,它们反应后的电子转移电阻的变化与浓度的对数值呈线性相关性,且检测灵敏度可达到摩尔级别,同时结合计算机分子对接技术对配体-蛋白生化反应细节进行预测,证实蛋白的保守氨基酸与其结合配体的特异性有关,并且利用分子阻抗模型对系统阻抗改变进行了定量描述。另外,构建了一种细胞阻抗传感器用于测量化疗药物对于人结肠腺癌细胞LS180的细胞毒性。证明了奥沙利铂及5-氟尿嘧啶对于LS180的细胞毒性都具有时间、浓度依赖性,而且两者的联合用药组毒性比单药更强。另一方面测试了中草药艾迪注射液和复方苦参注射液的抗癌特性,这些都为开发新的化疗药物及用药方案做了准备。借助细胞-电极阻抗模型可以重现细胞在药物作用下形态改变的细节,有利于探索药物作用机理。计算机建模技术结合生物传感器研究可以降低实验成本、丰富理论研究,对于相关蛋白与细胞的监测研究具有十分重要的意义。