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系统的核心是把微电子细胞传感器芯片整合到表面适于细胞贴附与生长的细胞检测板的底部或细胞浸润迁移板的微孔膜。
微电极阻抗主要由点及周边的离子环境决定,当电场加在上面的时候可以测量到一个基线阻抗。细胞的有无以及贴壁程度的改变都会影响电极传感器表面电子和离子的通过。没有细胞时,检测孔底部排列的微电极阵列的阻抗分布近似均匀;加入细胞后,细胞会和电极表面接触粘附,影响电极和溶液间的离子环境,导致阻抗的升高,细胞越多阻抗增加越多。

此外,细胞与电极的相互作用也会影响电阻。细胞在上述表面上的贴壁或生长可引起各个电极阵列的电极结构的阻抗变化。细胞的贴壁程度紧密与否也会使电阻抗发生变化。

因此,粘附在电极表面的的细胞越多,细胞指数越大。同样的,细胞与电极表面粘附越紧密伸展,电阻抗增加越大。测量电极间阻抗可提供关于电极上细胞生物状态的重要信息。当细胞生物状态发生变化时,系统可以实时并自动获取其模拟电信号,并可以转换成数字信号以进行进一步的分析。

因此,电阻抗即反映为细胞指数的值,在多种实验中用于指示细胞生长、伸展、形态变化、死亡和贴壁程度等一系列生理状态。