基于MEMS微针电极的生物电阻增敏测量方法的研究

本项目基于当前生物电阻抗测量技术灵敏度较低的现状，与微纳米技术相融合，提出了一种利用微针电极技术跨越皮肤高阻抗层增加生物电阻抗测量灵敏度的方法。该方法相对表面式的电阻抗测量可更精确的通过阻抗变化反映病变，提高肿瘤等病变诊断的精确性，并可用于单细胞和胞内的电特性探测。本项目从微针概念和应用原理出发，研究由此引申的微纳米器件介入生物体的电物性、热物性、尺度效应、生物响应等科学问题，针对三种电极与生物组织及单细胞接触模式展开分析，探索生物电阻抗测量在不同生物条件下的规律；从新原理出发，基于已掌握的微针加工技术，进一步探索低成本、高性能的微针电极微加工工艺；建立基于微针电极的生物电阻抗测量系统，进行生物组织和单细胞实验研究，实现较高的诊断精度；分析微针电极生物电阻抗增敏测量在电阻抗成像、癌症早期检测及其他相关医疗技术在临床上的适用性，推动微纳米技术等新概念方法在生物医学上的基础研究和应用。