生物芯片是近年来发展起来的新技术,按照其上所进行的生物化学反应有无外加场力的干预,分为主动式和被动式两大类。被动式芯片是目前最普遍的生物芯片,但这类芯片存在如下缺点:生产和检测过程人为干扰因素多、难以标准化、生化反应条件和过程不可控、反应效率较低、检测结果重复性和准确性较差等。为了克服被动式生物芯片的各种不足,人们开发了多种主动式芯片。主动式生物芯片具有快速、高效、自动化和重复性好的特点,是构建芯片实验室、实现过程集成化的基本部件,已成为生物芯片技术研究的重点。核酸芯片的杂交动力学是核酸芯片研究中重要的方面之一,此类研究有助于优化芯片设计而得到更加可信的实验结果,使研究者可以建立更加稳定的实验系统,对于实验结果进行更加科学的分析。本文设计了一种新型的主动式核酸芯片系统,该系统中引入了外力装置和控制系统,可调节反应速率,实现对NC膜上发生的杂交反应的控制。并且本课题从核酸杂交反应的基本原理出发,研究了在被动式条件下发生在NC膜表面的杂交反应的特点,建立了相应的杂交动力学模型。再在被动式核酸芯片杂交动力学模型的基础上,本文又进一步研究了在主动式的条件下,核酸芯片杂交动力学模型的改变,分析了影响主动式芯片杂交速率的各种因素,特别是杂交液流速对杂交效率的影响,建立了基于NC膜的主动式芯片系统的杂交动力学模型。结果表明该系统具有快速、稳定等优点,能满足实际要求。该系统将有助于提高杂交反应的效率,改善芯片检测结果的重复性和准确性。通过以上的工作,为该系统的进一步开发奠定了良好的理论基础和实践基础