随着微细加工技术(MEMS)的出现，微全分析系统应运而生，微流控技术迅速发展成为化学、信息科学、生命科学与信号检测的重要技术平台。作为一个敏感的核酸检测工具，PCR被广泛应用于基础研究到基因诊断的各个领域，与微流控技术结合的微量化和多重PCR是目前研究的热点。　　本文构建了一个微液滴芯片PCR系统，该系统利用微液滴形成独立的反应体系，减少微流道对反应物的吸附，与动态连续流式PCR系统集成，提高扩增效率，减少扩增时间。本文设计的微液滴芯片PCR系统由三个部分组成，微流控芯片、驱动系统及温控系统。微流控芯片包含使用流动聚焦法的液滴生成结构和蛇形的PCR反应区，驱动系统采用自研的恒压微流控驱动泵，温控平台包含三个温区，每个温区都有PI薄膜加热器、导热块、温度传感器。PCR的反应试剂通过恒压微流控驱动泵输送到微液滴PCR芯片，PCR混合液与矿物油通过芯片的液滴生成结构后产生油包水的液滴，然后液滴依次通过3个恒温区来实现温度的循环，最终完成DNA扩增。　　本文利用大型的高级数值仿真软件COMSOL中的共轭传热及流体模块建立了温控系统及芯片系统的简易模型，研究了微液滴芯片PCR系统的温度场分布，并优化了系统的设计参数。基于模拟结果构建高精度温控平台，实现从硬件设计、软件设计到机械设计全过程。将恒压微流驱动泵、芯片及温控平台进行整合完成对液滴生成条件进行探究，对微流道表面进行疏水化处理，优化了油相表面活性剂种类和比例。　　经过数值模拟得出导热块的材料选取铜，导热块的高度应该小于10mm。芯片盖片在1mm时流道热量散失最少，为了保证温度均匀性微流道的高度应该小于300μm。温区间在不同环境下不产生温度交叉的最小间距为3.5mm。经过测试系统的温度测量范围为33℃到113℃，测量精度为0.08℃，在变性区温控的精度为±0.6℃，在延伸区温控的精度为±0.5℃，在退火区温控的精度为±0.4℃。通过红外成像仪测试得出系统温度均匀性好。系统的测量范围、温控精度、温度均匀性都满足PCR所需的温度要求，适用于微液滴芯片PCR系统。通过对微液滴生成条件探究，得出需要维持气压平衡后进行微调才能生成液滴。使用微液滴解决了微流道表面对PCR反应液的吸附，成功扩增了145bp的大肠杆菌基因，验证了系统的可行性。　　基于本课题进行改进，集成在片式检测系统的芯片PCR系统，实现快速在线检测，将成为未来PCR发展的趋势，推进PCR反应微量化、平行化的发展，实现快速基因诊断。