微滴式数字核酸检测技术是病毒检测的重要手段,以微流控芯片为支撑平台,因此微流控芯片的设计是其进一步发展的关键。现有的微滴式数字核酸检测系统将微滴生成、微滴扩增以及检测分析划分成三个模块独立进行,操作流程复杂且检测周期较长,并在移液过程中易出现微滴破裂等问题,因此探究集成各模块的一体式芯片对于降低核酸检测成本和提升检测效率具有重要意义。本文利用数值模拟方法探究两相驱动压力对微滴生成直径的影响,基于仿真结果设计了微滴生成、扩增与检测于一体的芯片结构,采用软光刻技术制作了聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片,并进行了微滴生成、微滴扩增实验,探究了一体式芯片在微滴生成时的微滴均一性,微滴扩增的通用性,结合了目标检测算法进行微滴检测,为一体式数字核酸检测系统的设计、应用及成本和效率优化提供技术参考。主要工作内容如下:1、采用流体体积（VOF）多相流模型对不同驱动压力下微滴生成直径的变化进行数值模拟。仿真结果表明:微通道在两相驱动压力范围为800～1200 Pa时能够生成直径为91～126 um的微滴,固定离散相压力,增加连续相驱动压力会使微滴直径减小,连续相压力不变时,微滴直径会随着离散相驱动压力的增加而增加。2、基于仿真结果微滴最大直径向上取整130 um设计了由微滴生成结构,微滴分流结构和能够容纳10000个以上微滴的捕获结构组成的一体式芯片,并制作了PDMS芯片进行实验,实验表明,所设计的微滴生成结构能够稳定生成平均直径121.76 um的微滴,变异系数为2.4%,微滴捕获结构能够很好地将微滴保留在同一平面中,所设计的一体式芯片结构能够满足等温扩增的需求。3、结合了目标检测算法对微滴图像进行识别与计数,在自制微滴数据集上对SSD目标检测算法进行网络训练和测试试验,试验结果表明:所设计的一体式芯片能够为目标检测算法提供检测数据,用于反应单元总数的统计,原始SSD512算法在自制测试集上的准确率为90.81%,对结果进行分析后结合特征金字塔对SSD算法进行改进,改进后算法的准确率提升了4.37%。