细胞拥有并表达着一系列分子识别元件，如受体、离子通道、酶等，这些分子都可以作为靶分析物，当它们对外界刺激敏感时，就按照固有的活细胞生理机制进行相应的生理功能活动。以活细胞作为敏感元件已成为生物传感器研究领域的一大热点，这种细胞传感器从生理研究到药物筛选都得到了很广泛的应用。 实时活体监测细胞是全面了解单个细胞生物生理行为及其机制的重要基础，这就要求能够定量测量、分析细胞的内外微环境，分析技术的微型化为此提供了强有力的手段。90年代，美国分子器件公司设计并实现的细胞微生理计(Cytosensor)，一个测定细胞外酸化率的细胞传感器，成功地进入了商业领域。但毕竟在进行药理和生理分析时，一个生理参数是远远不够的。因此，我们研制了一种新型的多功能细胞微生理计，使之能够同时测量细胞外微环境的多种生理参数，如K+、Ca2+、H+等。我们在LAPS表面用PVC成膜法，沉积这三种离子敏感膜，用三个不同频率(3KHz、3.5KHz、4KHz)的调制光分别照射LAPS的三个敏感膜，所测量的光电流(电压)包含了这三种敏感膜的响应，即测量信号由这三个频率组成。由PC机进行数据分析，采用快速FFT变换，对信号进行幅值谱分析，可以实时分离出这三种膜的响应，这样就能同时计算出三种离子浓度的变化率。 利用这个新型的细胞传感器芯片及其测试分析系统，我们定量分析了几类药物的药效。实验结果表明，这种建立在硅芯片技术基础上的多功能细胞微生理计可以实时、快速、定量分析活细胞在药物作用下的生化产物，从而可以探测细胞的生理功能。细胞内外离子浓度的变化，必然涉及离子通道的变化，而离子通道也可看作一种特殊的细胞表而受体，所以这个系统必将在基于细胞表面受体结构的药物设计中发挥重大的作用。根据这些受体，设计调节剂，以调节细胞功能，进行药物评价和筛选。