微梁生化传感技术是在微机电系统和原子力显微镜基础上发展起来的一项新兴传感技术,具有检测灵敏度高、无需标记、能实时原位再现生化反应信息等优点。其检测原理是当微梁单侧表面上有生化反应发生时,分子间的相互作用会导致微梁表面应力改变而使微梁产生弯曲,利用光杠杆方法检测出此变形即可得到该生化反应过程信息。本文针对微梁生化传感系统中温度漂移、溶液折射率改变等对检测信号影响的消除,以及高通量检测的实现,对已有单微梁生化传感系统进行了系列改进设计,并对阵列式微梁传感技术进行了深入研究,提出了多种实现微梁阵列信号检测的可行性方案。在经过初步的实验测试验证后,设计制作了一套能稳定、可靠用在实际生化检测实验中的微梁阵列生化传感系统。同时,从双材料微梁对环境温度变化敏感的角度出发,研制了一种高灵敏度的微梁温度传感器。具体内容如下：对实验中使用的两种不同检测原理的光电位置敏感探测器性能进行了分析比较,并讨论了激光束光斑形状及大小、杂散光等对系统检测灵敏度的影响。同时改进了系统光路结构,利用挡光片消去杂散光,有效提高了系统的检测灵敏度。对生化反应池结构进行了改进设计,减小了池子容积,并能有效排除腔内气泡。同时,新的套合式结构设计使安放微梁的内部凸台处于开放环境中,在微梁固定时调节更方便,且不易损坏。针对双材料微梁对温度变化敏感的特性,成功研制了一种高灵敏度的微梁温度传感器,具有良好的线性和测量重复性。利用长200μm、宽40μm、氮化硅厚0.6μm、镀金层厚0.06μm的商业微梁作为感温元件,其温度分辨率达到0.02℃,若进一步对微梁参数进行优化,其温度分辨力可达10-4℃。提出了6种实现微梁阵列传感检测的可行性方案,并进行了初步的实验尝试：(1)利用扩束面光源照射微梁阵列,再利用CCD接收经微梁阵列反射后的光斑进行成像检测；(2)利用多个激光器时序照射微梁阵列进行检测；(3)采用发光效率高、体积重量小、价格低廉的光纤阵列来代替激光器阵列对微梁阵列进行时序照射检测；(4)基于声光调制原理,通过控制声波频率信号来驱使单激光束扫描微梁阵列进行信号检测；(5)利用数字微镜器件作为光开关,选择性反射光源到微梁阵列上,对其进行时序照射检测；(6)基于压电扫描原理,通过控制输入压电陶瓷管的电压信号来驱使单激光束扫描微梁阵列进行信号检测。研制了能将不同生化分子分别修饰到微梁阵列各梁上的毛细管阵列套合修饰装置。同时对压电扫描式微梁阵列传感系统性能进行了进一步的改进和提高,研制了一套能稳定用于实际生化检测的微梁阵列生化传感器样机。在此基础上,成功将瘦肉精抗体修饰到商品化2阵列微梁中的一梁(检测梁)上,并将另一根未修饰微梁设置为参考梁,准确检测了待测液中10ng/mL浓度的瘦肉精标样,验证了所研制传感系统在生化检测中的实际可行性。