化学传感器的小型化是传感器研究的重要方向之一。传统的光学传感器需要额外的入射光源，不利于光学传感器件的小型化。因此研究不需要光源的光学传感器件，使传感器小型化，是一个重要的课题。本论文利用微机电系统技术，设计并制备了一种新型的基于电致发光微电极阵列的气体传感器。该传感器将发光/敏感材料覆盖在梳状微电极阵列表面，与发光/敏感材料位于电极之间的传统夹心结构相比，这种新型的器件结构增加了气体分子与传感材料的接触比表面积，从而提高了基于电致发光器件的气体传感器的响应速度，并且使得器件的制备过程更加简单。论文评价了不同类型的发光材料如聚乙烯咔唑：八乙基卟啉铂、联吡啶钌及其他荧光或磷光材料在该微电极上的电致发光性能，并针对获得了最好传感性能的联吡啶钌类配合物进行了条件优化，获得了电致发光性能更好的六氟磷酸联吡啶钌，进而评价和讨论了使用该材料的氧气传感器的分析性能，并对此类材料在微电极上工作的机理进行了讨论。结果表明，此类基于电致发光的氧气传感器可在低电压下工作，并且具有肉眼可见的电致发光信号，使得该传感器具有可视化的潜能。电致发光信号强度对不同浓度的氧气的响应具有良好的可逆性与重复性，线性范围可达三个数量级，盲样检测结果显示该传感器可以用于未知样品的测定。此外，电致发光强度与电流强度对不同浓度的氧气可以发生同步的响应，说明该传感器还具有光电双通道同时检测的潜能。本文还对基于微球超透镜的微区高分辨成像进行了初步的探究。根据近两年来最新提出的基于固体微球超透镜的高分辨显微成像展开了进一步的研究，通过实验证实了二氧化硅和聚苯乙烯固体微球在白光源显微镜下的超透镜作用，还将高分辨功能拓展到荧光高分辨成像，用二氧化硅微球观察到100nm大小的具有荧光的多孔结构，初步结果表明固体微球超透镜具有实现荧光分子高分辨的可能。此外，设计并制备了微流控芯片，在利用微流控体系制备液体微球超透镜方面进行了初步的尝试。