随着微流控技术的发展,微流控芯片的研究在生命科学、医学检测、化学反应中的重要性越来越大。其中基于介电泳技术的微流控粒子分选技术作为获取高纯度单种粒子的重要手段,有免标记、非侵入、可调性高、对细胞损害小等优势,成为近几年的研究热点。传统介电泳分选芯片采用的鞘流聚焦方案,会稀释样本,增加流道设计与外部检测设备等,阻碍了便携式、一次性芯片的发展。本研究结合了介电泳分选方式与无鞘流过滤阵列聚焦方案,利用粒子的直径与介电性质实现粒子的捕获与分选,解决了单物理场对粒子分选的局限性,并制备了粒子捕获与分选芯片。本文主要研究内容如下:首先,对流体动力学与介电泳原理进行了详细介绍,根据连续方程推导出流体分叉模型;根据粒子的偶极矩公式,推导出介电泳力公式,分析了影响介电泳力大小与方向的影响因素,确定了粒子在微流体中受到的主要作用力;采用Matlab软件仿真并分析了二氧化硅粒子与聚苯乙烯小球的介电频率响应。其次,通过仿真分析,设计并优化了微过滤阵列与微电极的结构,并分析了8mm/s-28mm/s流速下微过滤阵列的形变程度与聚焦效果。根据微过滤阵列与微电极的结构特点,采用光刻工艺与深硅刻蚀工艺制备微过滤阵列模具,并采用倒膜工序制备PDMS芯片沟道;采用光刻工艺与湿法腐蚀工艺制备微电极;使用氧等粒子表面处理工艺对PDMS沟道与微电极进行处理后完成键合。最后,搭建了微流控芯片粒子分选平台,完成不同粒子的样本溶液配置,并根据Matlab仿真结果,用平面电极测试二氧化硅与聚苯乙烯小球的临界频率。对微过滤阵列的捕获及聚焦效果进行测试,得到流量大小为14.4uL/min时聚苯乙烯小球(20um)的捕获效率达到81%。将聚苯乙烯小球(直径20um)溶液分别与两种直径的二氧化硅粒子(直径分别为4um,20um)配比,在直径不同的分选实验中,聚苯乙烯小球的收集效率为99%以上,分选纯度为67.5%,二氧化硅的收集效率大于95%,分选纯度为99%以上;在直径相同的实验中,聚苯乙烯小球的收集效率为99%以上,分选纯度大于95.3%,二氧化硅的收集效率大于95%,分选纯度大于98.9%。