测量细胞电生理信号的新方法——微电极阵列检测技术,是指在微电极阵列表面培养可兴奋性细胞后进行电信号实时检测的技术。该方法因具有检测通道数多、无损伤性、响应速度快、制备工艺简单、可长期检测等优点而成为生物医学、高通量药物筛选等领域的新兴研究手段。但是因为缺少完整的电生理检测等效电路和定量分析工具,所以无法有效解决检测信号信噪比低的问题。此外商业化测试设备价格高且灵活性低。针对上述问题首先结合理论分析和公式推演阐述了细胞电生理信号的产生机理和变化过程。其次采用电路仿真软件Multisim构建了完整的细胞-微电极等效电路以定量分析电化学过程。然后推导出对检测信号质量有着重要影响的微电极-电解液界面阻抗和微电极阵列热噪声这两个表达式,并基于表达式给出了理论交流阻抗谱。接着对等效电路中的物理量取不同的数值进行仿真,研究它们对检测信号的影响程度并基于此给出了具体的微电极参数设计方案。最后自主研发了低成本可扩展的电生理检测系统并进行了仿真和实物测试,验证了该系统满足检测需求。