太赫兹波具有穿透力强、对极性分子敏感以及能量低、频带宽等特性,使得太赫兹技术在天体物理、通信、无损检测和生物医学等方面发挥着独特的作用。超材料作为一种具有超常物理性质的人工复合结构,能够呈现局域电场增强效应,对外部环境变化非常敏感,因此,非常适合应用在高灵敏生物传感领域。本论文首先简述了太赫兹的性质及有关应用,然后详细介绍了超材料太赫兹生物传感器的国内外研究进展,并对测量太赫兹波段超材料信息的太赫兹时域光谱系统（THz-TDS）及测量方法进行说明。在此基础上,设计了两种结构的类EIT超材料生物传感器,并用于检测人舌鳞癌细胞（HSC-3）:一、设计仿真同心圆环结构和金属线双SRR环结构两种太赫兹波段的类EIT超材料生物传感器。两种传感器均以柔性材料聚酰亚胺作为基底,具有较高灵敏度,对待测物的折射率、厚度变化都很敏感,不同尺寸、不同浓度、不同位置的细胞均能引起传感器传输特性的显著变化。同心圆环结构传感器具有不止一个透明窗口,对色散的待测物也有一定优势。而位于金属线双SRR结构缝隙处的细胞能引起透明窗口非常明显的分裂现象,这使得使用该传感器检测极微量细胞成为可能。二、利用加工制备的生物传感器检测研究人舌鳞癌细胞的自噬情况。选用未经药物处理和经过药物处理引起自噬的两组人舌鳞癌细胞作为待测物进行对比研究。从测量结果来看,由于药物的影响,细胞发生自噬现象,主要表现为细胞形态发生改变,因此等效介电常数也会发生变化。经过药物处理的细胞和未经药物处理的细胞,对太赫兹传感器的传输特性的影响并不一样,主要是引起类EIT透明窗口的频率偏移不同,因此利用该传感器可以检测细胞是否发生了自噬。