目前,食物新鲜度的常用检测方法是理化检验法,虽然检测准确但会破坏食品本身,且对检测设备要求高,耗时长。另一方面,现代癌症治疗中常用的热疗技术虽然创口小或无创口、疗程短,但是无法在治疗过程中判断癌细胞的存活状态,有时会因为治疗不彻底而复发。本课题针对上述问题进行研究,设计、加工、实现了一种微创电阻抗探针及其测量系统,用以研究食物新鲜度与电阻抗的关系以及热疗过程组织的电阻抗特性,进而提出一种基于电阻抗特性的食物新鲜程度的安全、实时、定量检测方法,并提出基于生物组织电阻抗特性的热疗质量实时监测方法。所设计研制的微创电阻抗探针由两对电极和感温尖端构成,敏感场均匀、范围小;探针测量系统由上位机、电阻抗测量电路和温度测量三大模块组成,经过性能测试、标定后,验证其性能良好。论文利用所设计研制的电阻抗探针及测量系统研究了离体动物组织新鲜度与电阻抗特性的关系以及热疗过程中生物组织电阻抗特性的变化。实验研究发现,离体动物组织在腐败变质过程中出现相似的电阻抗特性变化,即随着时间的推移被测离体动物组织的高/低频电阻比值趋向于1并且在临界点会出现显著梯度变化、高/低频的相位差值趋向于零,纤维性组织还会出现纵向/横向电阻比值趋向于1。实验研究结果表明,对于食物新鲜度,可以通过对其高/低频电阻比值、高/低频相位差值、纵向/横向电阻比值等的测量和计算来定量判断。实验研究还给出了离体动物组织、鱼、牛奶等在典型温度下的腐败变质时间的一般性结论,对于食物存储具有指导意义。本论文在离体动物组织热疗过程电阻抗特性观测的实验中发现了与食物存储过程类似的变化规律,即随着时间的推移被测离体动物组织的高/低频电阻比值趋向于1并且在临界点会出现显著梯度变化,且随着热疗温度的升高该现象出现得越快。实验研究所发现的热疗过程电阻抗特性变化具有重要意义,表明可以通过实时监测组织电阻值来判断热疗过程中细胞的存活情况。若组织低频电阻突然变小、高/低频电阻的比值趋于1,梯度发生突变,则说明细胞凋亡发生。直至组织电阻再次趋于稳定,表明热疗区域体细胞已经全部凋亡,达到了预期治疗目标。本研究证明细胞凋亡在温度-电阻变化系数曲线上有明显表现,且提出依据热疗过程高/低频电阻的比值对细胞凋亡进行判断。该比值同温度-电阻变化系数曲线相比,更具有临床实际应用价值,有望为电阻抗层析成像技术用于热疗过程的实际监测提供有效依据。总之,本论文所研发的实时、经济、便捷的微创探针及测量系统,可以应用于食物新鲜度的定量检测,同时可以用于热疗过程中组织电阻抗特性变化的实验研究。所发现的高/低频电阻比值在热疗过程中的变化规律是细胞是否死亡的直接依据,能够用于热疗过程治疗效果的实时判断,具有重要临床意义。