Запропоновано адсорбційно-дифузійну модель взаємодії газів з тонкими органічними плівками каліксаренів, як чутливих шарів для інтерференційних колірних сенсорів. Показано, що у більшості типів каліксаренових плівок реалізується переважно поверхневий тип адсорбції, спричинений деформацією розтягування-стискання. Реалізовано динамічну частотно-розподілену модель багатоелементної електрохімічної системи на основі спектроімпедансного методу дослідження, придатну для розпізнавання рідких середовищ. Встановлено основні закономірності побудови багатоелементних сенсорних масивів з перехресною селективністю. Обгрунтовано швидкий метод відбору окремих сенсорів до оптимального сенсорного масиву. Розроблено методики оцінки розпізнавальної здатності подібних масивів щодо різних аналітів. Визначено також оригінальні методики кількісного аналізу багатокомпонентних газових та рідких сумішей з використанням математичних методів регресійного аналізу. Продемонстровано низку створених мікро- та оптоелектронних сенсорних елементів та новітніх аналітичних пристроїв, призначених для аналізу біохімічних речовин в газових/рідких середовищах.