利用离体培养的神经细胞网络研究神经信息传递对于解析神经网络形成、突触可塑性和脑认知都有重要作用，作为脑内复杂神经网络简化模型，其意义不仅在神经生物学领域，在脑机接口、生物传感、药物筛选等诸多领域也有很大价值。　　 微电极阵列(MEA)是目前研究离体细胞网络胞外电生理的主要工具之一，本论文介绍了一种用于记录胞外信号的MEA及配套系统制作方法，通过细胞培养和检测心肌细胞动作电位证明，该MEA具有较好的生物相容性，电极阻抗合适，可良好耦合胞外信号并通过系统采集记录。另外，用聚酰亚胺(PI)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制作了与MEA配合的微流体沟道或微流体印章，加工黏附细胞生长的蛋白图案，引导细胞图案化生长，探索构建神经芯片。　　 本论文主要研究成果与创新之处在于：　　 (1)利用微纳加工方法制作出不同材料、不同结构、生物相容性良好的MEA，能够长时间有效传感细胞网络胞外电信号或进行刺激；另外用激光直写方法在 MEA背面制作温度控制器件，实现了MEA、微电热器件和热敏器件的集成。　　 (2)制作了灵敏度高、性能稳定、便携化的多通道细胞信号放大电路，与信号处理软件一起组成了与MEA配套的细胞外信号记录系统。另外，制作了微电极阻抗检测系统，可在细胞信号检测时分析MEA电极接触阻抗。　　 (3)用软刻技术制作PDMS印章进行微接触印刷和微流体印刷，加工了聚乙烯亚胺(PEI)、多聚赖氨酸(PLL)或层粘连蛋白(laminin，LN)三种不同的黏附底物，在体外成功构建了神经网络模型。用PI制作微流体沟道，解决了在MEA上微接触印刷对准的难题；用微流控方法使PLL流过沟道形成蛋白网格图案，引导神经细胞等图案化生长，利用MEA构建神经芯片。　　 (4)在玻璃基片上利用光刻胶制作微接触印章模板(mold)；并用光掩膜嵌套对准的方式制作了台阶图形的微流体印刷模板，大大缩减了工艺成本。以此为基础，制作了带有通孔PDMS微镂板(microstencil)，既可以进行微流控操作，又保证了MEA电极的耦合细胞电信号的功能。　　 (5)制作了一种低成本柔性可穿戴式Ag/AgCl电极；将生物传感器件和生物信息检测技术结合，应用到脑电生物反馈治疗和多参数生理信号采集系统中。