本论文研究了用于肝纤维化早期诊断的MEMS免疫传感器和用于糖尿病病况监测的人体呼气丙酮气敏传感器。前者基于电化学工作原理，后者基于质量复合的压电谐振工作原理。免疫传感器的研究内容包括MEMS电化学三电极体系的集成、工艺实现，外标探针的选择，抗体与邻苯二胺共聚条件的优化等。丙酮气敏传感器的研究内容包括分子筛的制备和涂敷，用于气体干燥的温度可控式半导体温差制冷器的设计，信号采集和输出电路的设计，半自动化的测量系统的设计，石英晶振微天平(QCM)的温度特性，气体流速的影响，传感器的灵敏度与分子筛敏感膜厚度的关系，对不同气体的选择性，传感器的可重复性等。本文还研究了基于MEMS技术的压电式微悬臂梁质量谐振式传感器，它可以克服QCM传感器响应速度和恢复速度过慢问题，它的突出优点还在于能够大批量生产和易于实现传感器阵列化，以及与信号处理电路芯片的集成。 本论文首次提出了利用抗体和邻苯二胺共聚形成半绝缘膜进行抗原检测的新方法，可同时检测多种抗原，并成功的研制出与传统RIA法灵敏度相近的可用于肝纤维化血清标志物检测的多通道免疫传感器。该传感器对透明质酸(HA)、四型胶原(IV-C)和层粘连蛋白(LN)的测量误差均小于20％，检测下限达lng／ml，芯片批内、批间变异系数小于20％，测量所需时间在两小时左右，血样用量仅50~tl，比之商业化RIA试剂盒有较大改进。该免疫传感器不仅可以用于肝纤维化标记物的检测，只要共聚时改用相应的抗体，还可以用于其它抗原或大分子蛋白的检测。 本论文提出了一种银离子修饰的沸石分子筛用作谐振式质量传感器的敏感膜来提高传感器对丙酮气体的灵敏度和选择性，最终制成了可用于糖尿病监测的无痛式气敏传感器。设计了温度可控的冷阱去除病人呼气中的水汽，消除了水汽对传感器的影响，提高了传感器的准确度。本传感器能检测的丙酮下限小于lppm，最小检出质量约为8×10-lOg，并能够明显区分正常人和糖尿病人群的呼气。传感器随温度有+ISHz／'C的漂移，频率亦随气体流速增加而上升，但只要保证一次测量中流速(50-150mi／rain)和温度(低于55℃)不变，测量结果可以几乎不受影响。正常情况下，传感器响应时间约100秒，恢复时间约150秒。 论文最后针对压电式悬臂梁，就应力补偿、PZT薄膜及其上下电极的淀积和制作、金属的剥离工艺和硅的刻蚀等关键的工艺实现以及其难点步骤进行了分析和提出了解决方案。本文最后提出了光致形变压电式悬臂梁及多孔硅与悬臂梁的结合等几个设想。