味觉是一种重要的生理感受,可以特异性识别和区分多种味觉物质,因此在医学诊断、药物分析、食品安全、和环境检测等领域有着广泛的应用潜力。多年来人们一直试图模拟生物味觉功能,以发展出能够对味觉物质进行传感检测的人工味觉系统。在味觉感受系统中,剥离的味觉上皮黏膜组织能够很好的保持味觉感受单元-味蕾中固有的味觉受体细胞群落、感受单元,及其生物微环境,并能有效被味觉物质激活。本研究将完整的大鼠味觉上皮黏膜组织与微电极阵列(microelectrode arrays, MEA)芯片技术相结合,仿生设计出了一种新型的味觉组织生物传感器系统,用于味觉感受的评价与分析。首先,本研究使用MATLAB软件模拟味觉上皮黏膜组织中味觉受体细胞在味觉物质刺激下的电信号响应过程,以咸味感受为代表,在理论上仿真构建咸味感受电信号响应模型,重点仿真分析了单个味觉受体细胞在不同浓度氯化钠(sodium chloride, NaCl)溶液刺激下的电信号响应,并进行了相应的实验检测与分析,从理论上分析与验证了味觉组织生物传感器系统对味觉刺激信号检测与记录的有效性,并对咸味感受机理与咸味浓度评价进行了分析与研究；其次,在验证组织生物传感器系统有效性检测与记录的基础上,利用MEA检测系统,设计实验方案,检测并记录了味觉上皮黏膜组织中味觉受体细胞群在酸味、咸味、苦味、甜味和鲜味五种基本味觉物质刺激下的生物信号响应,并对实验检测到的响应信号进行了多种信号分析处理,进而提取有用信号用于味觉生物传感器特性的研究,并探索了味觉受体细胞对五种基本味觉的感受机制；然后,使用主成分分析(principal component analysis, PCA)的方法对五种基本味觉物质刺激下的长时程响应信号进行了聚类分析,研究了味觉组织生物传感器对五种基本味觉的识别与分类作用；最后,在基本味觉识别的基础上,为了进一步对特定味觉感受进行分析与评价,本研究使用味觉组织生物传感器记录了不同甜味物质刺激以及不同浓度甜味物质刺激下的生物味觉电信号响应,通过对照分析研究了味觉组织生物传感器对单一味觉的不同物质区分与浓度评价作用。味觉组织生物传感器检测到的味觉响应信号在空间与时频特性上存在显著差异,不同味觉物质刺激下的信号具有各自的发放模式。针对不同的味觉分析目的,文中采用仿真分析方法验证了组织生物传感器信号检测的有效性,NaCl溶液刺激响应的浓度依赖性以及咸味感受的双通道机制；多通道分析方法能够有效分析MEA多通道电极记录信号之间的相互关系和区别,分析不同味觉物质刺激下激活的味觉受体细胞群,探索味觉上皮黏膜组织中味觉受体细胞的同步响应以及味觉感受的空间特性；时频分析法是在时域和频域提取信号特征,特异性识别五种基本味觉物质,揭示味觉感受过程与传导机制；采用PCA实现信号聚类,可以达到味觉生物传感器基本味觉物质识别的目的；最后通过对不同物质及浓度刺激下信号的分析,研究了组织生物传感器对单一味觉的评价与分析。味觉组织生物传感器的研究,突破了传统电子舌研究的局限,更好地模拟了生物体复杂的味觉感受过程,为人工味觉仿生设计的研究提供了新方法。