癌症是威胁人类生命健康的重大疾病之一,其早期诊断可显著提高患者的生存率、减轻家庭与社会的医疗负担。肿瘤细胞的形貌特征与正常细胞有显著不同,是癌症早期诊断的重要标志物。电阻抗流式细胞检测技术通过分析细胞的频谱响应特性,可实现细胞体积、核质比等形貌特征的非标记检测,是肿瘤细胞精准、快速鉴别的重要技术手段。但现有的电阻抗器件多采用平面电极及非均匀激励电场,细胞鉴别精度低,依赖细胞的预聚焦单元减少非均匀电场对细胞鉴别精度的影响。针对上述问题,本文提出了一种轴对称电极结构,不但提高了激励电场的均匀性,而且无需聚焦单元;并采用这一器件研究了典型肿瘤细胞的电阻抗多频响应特征,实现了多种肿瘤细胞的精准检测与分类;另外,针对单通路检测器件检测效率低的问题,探索了电阻抗多通路并行检测方法。论文的主要研究内容如下:（1）高精度轴对称立体电极器件的设计及性能探究。本文采用轴对称电极结合窄缩约束流道,提高了检测流道内激励电场的均匀性,进而提升了肿瘤细胞的鉴别精度。本文通过电磁场仿真,获取了轴对称立体电极结构及窄缩流道约束效应对激励电场均匀性的影响,同时获取了细胞流动空间位置与电阻抗响应均一性的映射关系;通过实验证明了窄缩约束通道结构尺寸、电极材料对器件精度的影响,并结合典型肿瘤细胞的生物物理特征,选定了高灵敏、高精度检测通道结构尺寸;为进一步验证电极设计的有效性,本文对比了轴对称电极器件与典型共面电极器件的性能指标;最后采用轴对称立体电极器件,测试了肿瘤细胞的低频电阻抗响应,实现了细胞种类的初步鉴别。（2）典型肿瘤细胞的电阻抗多频响应特征与非标记识别探究。本章探究了轴对称立体电极器件的宽频响应特征,器件高灵敏检测区间为3 k Hz到2 MHz;利用7（?）m-20（?）m的聚苯乙烯微粒标定了器件的幅频响应特征;探究了人乳腺癌细胞、肺癌细胞、白细胞的多频响应特征,并根据细胞的电不透明度实现了细胞种类的鉴别;为了实现细胞种类的快速高效鉴别,探究了线性门划分、置信椭圆划分等细胞辨识区域的划分方法;探究了高维电阻抗响应的主成分提取方法,提高了细胞的电阻抗响应特征成分密度,并结合深度学习方法,提高了细胞的鉴别准确率。人乳腺癌细胞、肺癌细胞、白细胞的鉴别准确率>95%。（3）基于时分复用编解码的电阻抗并行高通量检测方法探究。针对单通路电阻抗器件通量低,无法实现稀有肿瘤细胞快速鉴别的难题,本文采用时分多址技术（Time Division Multiple Access-TDMA）,建立了电阻抗器件多路复用检测;设计并制造了4×4通路的电阻抗器件阵列,验证了时分复用编解码方法的有效性;探究了并行器件各通路间的串扰,探究了复用开关频率对细胞流速与检测通量的影响,得到了该器件的最高通量。最后验证了该器件在细胞检测中的性能。