本文研究的正交微小通孔连接器由正交微小通孔结构和悬臂管结构组成,它将水平方向孔与竖直方向孔集成在同一器件上,可以实现沟道的立体化,因此在生物检测、化学分析及光学等领域的应用较为广泛。注塑成型技术具有成型效率高、塑件一致性好、复制精度高等优点,当塑件悬臂管结构的截面尺寸较小时,成型后容易出现填充不足的问题,进而影响后续的使用性能。针对上述问题,本文以带有悬臂管结构的正交微小通孔连接器为研究对象,在仿真优化的基础上,研究了正交微小通孔连接器的注塑成型,并运用正交微小通孔连接器制作了带有三电极体系的微流控芯片,利用电化学检测技术实现葡萄糖浓度的检测。主要研究内容如下:综合流体的连续性方程、运动方程、能量方程、粘度模型、状态方程,建立了熔体填充模型,描述填充过程熔体的流动状态,利用Moldflow软件实现浇口位置、浇口形状和注塑参数的优化。最佳浇口位置应设置在塑件中心偏上的边缘位置,并采用扇形浇口;悬臂管结构的填充率随着熔体温度的增加而增加,在模具温度75℃、熔体温度225℃时达到完全填充。以带有悬臂管结构的正交微小通孔连接器为研究对象,提出了直型芯与侧型芯以圆柱面与圆弧面刚性配合方式解决正交微小通孔的注塑成型,研制了一套带有滑块-斜导柱侧抽芯机构的注塑模具,通过注塑实验完成工艺参数的优化。熔体温度的升高能有效改善悬臂管结构的成型质量,与仿真结果趋势一致;在熔体温度225℃、模具温度75℃、注射压力70 MPa、保压压力30 MPa、保压时间15 s条件下,悬臂管结构的相对填充长度和相对壁厚达分别为98.89%和99.80%。运用注塑成型的正交微小通孔连接器,采用MEMS工艺制作了带有三电极的微流控芯片,运用电化学沉积酶的方法进行电极修饰,通过电化学检测技术实现葡萄糖浓度检测。测试结果表明:微流控芯片的电流响应值与葡萄糖溶液浓度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.9496;电流响应值会随着溶液流速的增加而增加。