酶反应是生物化工过程的核心和关键,然而酶催化反应过程往往受到传质和产物抑制的局限。本研究以设计“选择透过性”的微流控双水相液滴流界面为出发点,消除产物抑制,突破反应平衡的限制,探究微尺度下运动状态双水相液滴流的运动状态,揭示双水相液滴流强化酶催化反应的机理,以此为基础开发基于尿素快速检测的微流控双水相液滴流酶催化反应方法。研究成果为制药、食品、传感器和分析检测等领域的酶催化反应过程强化提供理论支持和应用指导。在微流控双水相液滴流体系构建研究部分,基于葡聚糖（Dex）和聚乙二醇（PEG）两种高分子聚合物形成的双水相体系,通过自制的同轴环管微流控装置,构建了空气泵/注射泵进液方式的Dex/PEG液滴和双注射泵进液方式的PEG/Dex液滴。探究了不同压强对Dex/PEG液滴直径的影响,实验结果展示,PEG相流量一定的条件下,随着Dex相压强的增加,Dex/PEG液滴直径增大。同时,也探究了不同流量对PEG/Dex液滴直径的影响,即Dex相流量一定的条件下,PEG/Dex液滴直径随着PEG相流量的增加而增加;PEG相流量一定的条件下,PEG/Dex液滴直径随着Dex相流量的增加而减小。通过控制压强大小及两相流量可实现不同直径的液滴以满足各种需求。由于双水相的分配特性,酶在Dex相中富集,而小分子物质在两相中分配行为较为接近,另外,还探究了Dex/PEG液滴和PEG/Dex液滴界面分子的扩散现象。这种选择分配为双水相微流控液滴流酶催化反应中实现过程强化反应分离提供了可能。在微流控双水相液滴流强化酶催化反应研究部分,作者在构建Dex/PEG液滴流体系的基础上,以脲酶催化反应为模型,将脲酶加入内相Dex中,并将尿素加入外相PEG中,进行酶催化反应。在反应进行3 min后,反应速率仍能保持在约1μmol·m L^-1·min^-1,在4.5 min时,转化率最大可达到40%,相较于传统烧杯双水相体系小于1%的转化率已有显著提升。并且双水相液滴流体系的反应速率和转化率约为油水液滴流体系的3倍。这是由于液滴流本身具有极大的比表面积,内环流和更快的表面更新速率,并且双水相液滴的选择分配特性能及时消除界面产物抑制,突破反应平衡的限制,故而在反应速率和转化率上很有优势。我们相信本研究能从微尺度上为酶催化反应的过程强化提供新的途径。在微流控双水相液滴流脲酶反应检测尿素的研究部分,作者在构建PEG/Dex液滴流体系的基础上,将尿素和中性红加入内相PEG中,将脲酶加入外相Dex中,利用脲酶水解尿素生成碳酸铵使液滴内的中性红指示剂变色,并对液滴颜色强度进行分析来确定待测样品中尿素的浓度,检测范围可达到0～50 mg·m L^-1。双水相体系克服了传统油水分析检测平台生物相容性低的缺陷。液滴流以较少的试剂消耗、极大的比表面积、微米级的传质距离大大提高了反应速率,将检测时间缩短为20 s左右。本研究以简单、快速的微流控酶催化反应方法实现了尿素浓度的可视化检测,以期为应用化学领域的尿素快速分析检测提供借鉴和参考。