MEMS生物传感器是利用微纳加工技术制作，用于生物实体操纵、分析或组装的微机电系统，近年来被广泛用于重大疾病的早诊早筛、环境监测等领域。本论文针对肝癌早期诊断的应用需求，利用谐振式微悬臂梁的高灵敏度、快速响应、易于阵列化和大规模制作的优势，提出了一种基于新型微悬臂梁结构的生物传感器，在微悬臂梁的质量探测理论、微悬臂梁阵列的设计和制作、多种肝癌标志物的联合检测等方面开展了一系列的研究。　　论文的主要研究工作包括以下几个方面:　　1.对谐振式微悬臂梁动力学理论和质量探测原理进行分析，提出了一种含局域功能化区域的新型微悬臂梁结构，理论分析全梁反应和局域反应对劲度系数k的不同影响，并计算微悬臂梁传感器的质量检测灵敏度、最小可探测质量等性能参数。　　2.针对前期微悬臂梁制作中存在的问题，优化压阻式微悬臂梁结构和制作工艺流程，发展一套高性能微悬臂梁阵列的大规模制作方法，实现98％的高制作成品率。　　3.提出了一种稳定可靠的微悬臂梁表面局域功能化方法，得到了高密度、高活性的抗体表面，组建了微喷墨打印系统，实现了对阵列中不同梁局域修饰不同的抗体。　　4.系统研究微悬臂梁生物传感器对不同浓度肝癌标志物AFP、HGF、GGT-2的响应特性，检测灵敏度达0.14 pg/Hz，线性范围为0-60 pg/mL，交叉响应小于12％，并实现三种肝癌标志物的联合检测。　　5.提出基于PZT压电陶瓷激励、压敏电阻惠斯通桥检测的微悬臂梁阵列，制作基于锁相环结构的闭环自激励自检测接口电路。