生化分析是医疗人员用以获取重大疾病患者包括疾病诊断、治疗以及愈后健康状态等信息的必不可少的方法。生化分析的可靠性直接关系到病人的生命健康安全。微粒子的分离操作是生化分析中的基本操作,也是生化分析能否取得可靠结果的重要保证。现有的微粒子分离仪器以流式细胞仪为主要代表。由于流式细胞仪在分离微粒子时需要对微粒子进行标识、充电等复杂的步骤,此外流式细胞仪体积庞大、设备昂贵、样品以及试剂消耗量大,因而无法满足当前方便性、无标识、低样品及试剂消耗量的微粒子分离操作要求。　　为解决微粒子分离操作中样品及试剂消耗量的问题,随着微加工以及微光刻技术的发展,具有在微米尺度上处理微流体能力的微流控器件被广泛地开发出来。以电泳理论为基础的微流控器件在具有电荷特性的微粒子分离操作中得到了广泛应用。以磁泳理论为基础的微流控器件在磁性修饰的微粒子分离操作中取得了较好的效果。以过滤法为基础的微流控器件在不同尺寸大小的微粒子分离操作中性能良好。在众多的用于微粒子分离操作的微流控器件中,对分离的微粒子要么要求具有电荷特性差异,要么要求经过必要的修饰,如磁性、抗原、抗体修饰等,要么要求具有尺寸大小上的差异。然而,实际分离操作中大量存在电中性的微粒子,对于电中性的微粒子无法采用基于电泳理论的微流控器件来实现其分离操作,对电中性的微粒子进行磁性修饰是复杂的甚至是不可能的,因为磁性修饰会对微粒子的特性进行改变。对于电中性的微粒子分离操作来说,迫切需求一种不依粒子电荷特性、尺寸大小、修饰性等条件即能将完成微粒子分离操作的微流控器件。　　基于介电电泳理论的微流控器件由于只要求待分离的微粒子具有极化特性的不同便能将微粒子分离开来。此种微粒子分离方法无须对微粒子进行标识、修饰,且对微粒子无损害。本文以介电电泳原理为基础,研究微粒子在微流控器件的微尺度流道中的多物理场耦合作用机理,并建立微粒子的力学模型、微尺度下多场耦合模型,以此为基础研究微粒子的运动规律、焦耳热现象、电热流现象,进而研发介电电泳微流控的微粒子连续分离实验系统。　　本文对双插齿平面电极介电电泳微粒子连续分离方法进行研究。分析微粒子在微尺度下的力学模型,得到微尺度下影响微粒子运动行为的力学方程。研究不同种类的微粒子的介电模型,以此预测微粒子的介电响应特性。结合微粒子的介质响应分析结果,分析微粒子在交流信号作用下的频率、电压响应特性,进而分析微粒子的介电电泳响应。根据微粒子的力学方程并结合微粒子的介电电泳响应分析结果,建立基于介电电泳的微粒子连续分离理论,并探讨此理论实现微粒子聚焦、分离的机理。　　对基于介电电泳理论的微粒子连续分离模型进行仿真建模。建立微尺度下微粒子在流场、电场、热场多物理场下的耦合模型,以此模型为基础采用有限元多物理场仿真方法,对微粒子在微尺度下的焦耳热效应及电热流效应进行研究,得到焦耳热效应及电热流效应对介电电泳微粒子连续分离芯片在微粒子连续分离上的影响规律;对微粒子在流场、电场、热场及其耦合作用场下的运动状态进行研究,得到不同介电特性粒子的运动规律,获得包括微流控电极尺寸、流道尺寸,交流信号的电压、频率,流体流速等参数对粒子分离性能的影响规律,建立微粒子连续分离的最优介电电泳微流控芯片模型。　　对微粒子连续分离介电电泳芯片进行研制。针对仿真分析所得介质电泳微流控芯片几何模型为依据,设计并得到介电电泳芯片的具体电极结构参数以及微流道的几何参数,针对生物分离实验具体要求,得到芯片电极及流道加工所需材料,研究介电电泳芯片的加工工艺及实现方法。设计介电电泳芯片的电气及流体互连网络,实现微流控器件从微观到宏观的接口互连。　　对微粒子连续分离系统进行建立,开展同种及异种微粒子的连续分离实验研究。对不同介电特性的溶液的配置方法进行探讨,研究微流道的清洗、调理流程。以聚苯乙烯小球及酵母细胞为研究对象,分析上述测试对象在不同操作条件下的介电电泳响应,得到介电电泳芯片的实际操作参数,分析交流信号的电压、频率,流体流速,溶液电导等参数的变化对介电电泳芯片实现微粒子连续分离性能的影响规律。