中文摘要：

以生物素- - 亲和素体系BAS为分子识别机制，研究生物分子的金微球质量放大原理的微悬臂梁生物传感器换能技术。通过检测带有压阻电极的微悬臂梁的频率响应进行定量检测。研究内容包括液体中微悬臂梁振动理论的研究，主要是微悬臂梁的振动特性与其有效质量、弹性常数以及液体物性间的理论关系和实验修正，微悬臂梁的品质因数Q与液体物性的关系；金微球粒度选择方法的研究；微悬臂梁的弹性常数的实时标定方法，为该类生物传感器的标定奠定理论和实验基础；开发交流AC检测法的微悬臂梁品质因数Q控制电路，使其品质因数可调且在液体中提高三个数量级，克服微悬臂梁在液体中形变漂移对检测的影响；传感器的结构设计与优化。该种换能技术可达单分子灵敏度，结构精巧，是现代传感技术、机械学、信息学、生物学多学科交叉的前沿性研究。它的研制成功可以用于构建多种生物传感器，为食品安全、临床检验、环境监测等领域的超微量分析提供先进的高科技的检测手段。

结论摘要：

以生物素- - 亲和素体系BAS为分子识别机制，研究了生物分子的金微球质量放大原理的微悬臂梁生物传感器换能技术，这种质量放大原理可以使微悬臂梁达到单分子检测灵敏度。研究了微悬臂梁在液体和空气中的振动理论，得出了微悬臂梁的振动方程，推导并分析了谐振频率和品质因数分别与其有效质量、弹性常数以及液体物性间的理论关系和实验修正；研究并建立了微悬臂梁的弹性常数的实时标定方法，为该类生物传感器的标定奠定理论和实验基础；开发了微悬臂梁的扫频激励技术及电子模块和基于压电原理的振动检测技术及电子模块，开发了基于模拟技术的微悬臂梁品质因数Q控制电路，可动态调控微悬臂梁的品质因数二到三个数量级，使微悬臂梁在液体中的检测应用有较高的灵敏度；设计了便携式微悬臂梁生物传感系统，具有单分子的检测灵敏度，为食品安全、临床检验、环境监测等领域的超微量分析提供了先进的检测手段。发表论文12篇，其中EI已收录4篇，另有4篇已被EI检索源期刊收录。相关项目受到天津市自然科学基金和国家自然科学基金的后期资助。建立国际交流合作单位三个，获批国际交流项目2项。