船舶压载水为防止船舶倾斜,保证船舶稳定运行而加载到船上的海水,船舶压载水中包含大量的浮游生物可能会导致外来生物入侵,对海洋环境造成严重的破坏。根据国际海事组织提出的《压载水公约》中的D-2标准以及相关导则,规定尺寸大于等于10μm且小于50μm的存活生物浓度应小于10个/mL,符合该尺寸范围的生物主要为微藻细胞。基于此,本文提出了一种基于微流控芯片的便携式高通量船舶压载水中微藻细胞快速检测系统。该系统以微流控芯片为检测平台,结合微藻细胞叶绿素荧光检测原理实现对船舶压载水中的微藻细胞进行快速检测。本文设计的系统主要包括硬件和软件两部分。硬件部分包括:微流控芯片模块、荧光激发与接收模块、信号处理模块、ARM控制模块、以及辅助模块即电源模块、阀泵压力驱动模块和机械模块。其中,微流控芯片模块作为样品检测平台,合适的芯片结构可以最大程度传感出样品特性;荧光激发与接收模块可以激发和接收微藻细胞叶绿素荧光,并且将光信号转化为电信号;信号处理模块主要为滤波放大电路,可以放大微藻细胞叶绿素荧光信号,提高检测系统的信噪比;ARM控制模块可以驱动外置模数转换芯片的工作;电源模块可以为各个硬件提供合适的电压;阀泵压力驱动模块可以控制样品流动的开关、速率且监测检测过程中产生的压力;机械模块设计了一个合适的外壳结构,将所有硬件部分集成在其中。软件部分主要包括:微藻细胞叶绿素荧光信号数据的采集、计算、导出及显示。为了验证该系统的性能,以实验室培养的莱茵衣藻为样本,分别进行了浓度梯度实验、热处理实验、化学处理实验以及叶绿素提取实验,验证了系统的准确性和稳定性。本文设计的系统有着快速、高通量以及便携的优点,为海事部门检查和船舶方面自检提供了进一步的支持。