数字微流控芯片通过对微液滴的独立操控,实现样品的反应、分析及检测,已成为生化分析领域中继沟道式微流控芯片之后又一个充满潜力的发展方向。介电润湿技术以其灵活的控制方式、简单的芯片结构和全面的微液滴操控功能,在诸多微流体驱动和控制技术中占据重要的位置。本文基于介电润湿效应,开展了微液滴驱动芯片及其控制系统的设计。首先,在介电润湿理论基础上,利用ANSYS软件建立了微液滴驱动芯片的结构模型,分析了交流电压和脉冲电压下介电层内部势场分布及其对微液滴的影响,确定了驱动电压类型,并为介质层和疏水层的制备提供了理论依据。在此基础上,对驱动芯片疏水层和介质层的选择及制备工艺进行了研究。选用PTFE氟聚物制备了厚度均匀的疏水层,其与去离子水滴间的接触角达到114.9°,具有良好的疏水性能。分别选用P(VDF-TrFE)和PI(聚酰亚胺)制备了有机聚合物介质层,通过其介电润湿效应的测试对比,选择接触角变化范围大且耐击穿特性好的PI制备介质层。然后采用MEMS工艺,制作了不同形状和尺寸的微液滴驱动芯片。最后完成了基于FPGA的芯片控制电路的设计,实现了频率和占空比可调的方波电压信号输出,以及多路阵列驱动电极的时序切换。微液滴的驱动实验结果表明：在单极板结构芯片上,可实现微液滴的稳定输运,并得到了输运速度与驱动电压的关系；在双极板结构芯片上,成功实现了纳升级去离子水液滴的生成、输运及合并控制。