喷墨打印技术作为与微流控技术的重要组成，具有高通量、精确定量和快速制备的突出优势，能够很好地满足生物化学或生物医学检测诊断的要求，尤其是药物筛选领域。然而目前喷墨打印技术并未在生化领域中得到广泛的应用，因为该技术在液滴阵列制备方面仍面临若干挑战。其一是液滴在打印过程中存在的严重的挥发问题，尤其对于皮升量级的液滴，挥发问题尤为突出，使得喷墨打印技术在精确控制微小体积方面的优势得不到体现和应用。其二是喷墨打印技术在多次液滴操作方面具有局限性。鉴于打印技术具有开放式、寻址操作的优势，因此利用喷墨打印技术实现液滴的多步操作是非常有必要和有意义的。本论文的主要工作是解决液滴在打印过程中的挥发问题及阵列化液滴形成，并利用喷墨打印技术实现无接触式的可顺序操作皮升级液滴的方法，拓展了喷墨打印技术在低消耗、高通量生物芯片和生物检测领域应用的普适性。　　本论文首次提出并利用了Double-inkjet Printing方法在疏水且疏油的均匀平板衬底上制备了皮升级油包液滴阵列，成功实现了片上实时荧光定量PCR。Double-inkjet Printing方法能够有效地解决皮升级液滴在阵列制备过程中的挥发问题，而无需有机溶剂或加湿装置的辅助。本方法利用压电喷墨打印技术在在平板衬底首先制备油滴阵列，然后将试剂液滴对准打入油滴，形成油包液滴结构，该结构在阵列制备和热循环过程中均无挥发、移动和串扰现象。利用实时荧光PCR验证了Double-inkjet Printing方法的可行性和有效性，同时该方法还能够制备从皮升级至纳升级范围的具有体积梯度的油包液滴阵列，这对于实现宽动态范围的多体积PCR过程非常重要。　　以此为基础，本论文首次提出Sequential-inkjet Printing方法，通过多次打印过程，在平板基片上制备皮升量级多组分油包液滴阵列。本方法利用压电式喷墨打印技术首先制备油滴阵列，然后将具有不同试剂和不同体积的液滴依次对准打印进入油滴，形成多组分的油包液滴结构，不仅实现了液滴的多步打印加样，而且无挥发现象。除此之外，本论文基于Gerris Flow Solver数值模型建立了三相模型并用于分析基于喷墨打印技术的油包液滴的形成过程。利用双色荧光体系和β-gal酶抑制体系验证了Sequential-inkjet Printing方法的可行性和有效性。综上所述，将Double-inkjet Printing和Sequential-inkjet Printing方法拓展现有的喷墨打印技术将极大地促进喷墨打印技术作为诊断工具在多步筛选领域应用普适性。