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本论文以丙烯酰胺类水凝胶为媒介和材料，提出一种基于微流控芯片技术的快速核酸杂交方法，新方法不仅大大缩短了杂交时间，还实现了多个样品的同时快速检测，并在微流控芯片液滴平台上合成了两种新型的水凝胶微颗粒，制备的微颗粒具备良好的性能可调性和功能多样性。
设计并构建了一种基于微阀微泵控制的穿梭流微流控芯片，并将该芯片应用于快速核酸杂交，缩短核酸杂交时间至90秒;考察了不同的流体穿梭频率和样品浓度对杂交效率的影响，以及核酸杂交的特异性;在此基础上，将该芯片应用于单碱基的错配实验和48个标准样品登革热病毒的同时快速检测。
设计并制作了一种基于液滴技术的微流控芯片，并将该芯片应用于制备具有可调节温度响应性的水凝胶微颗粒;采用不同分子量和不同浓度的聚乙二醇(PEG)作为致孔剂调节微颗粒的表面形貌和内在的微孔结构，形成了一系列具有不同温度响应性的水凝胶微颗粒，其响应时间的调节范围为120秒至450秒，收缩前后的体积比调节范围为2.47至12.12。
设计并制作了一种基于双乳相微液滴技术的微流控芯片，并将该芯片应用于制备具有核壳结构的新型水凝胶微胶囊颗粒;形成的微胶囊颗粒具有水化相关性质，遇水会快速释放油相内含物，脱水则形成具有水凝胶相和油相相连的双相异性微颗粒;通过改变微流体的流速和油相内含物的种类，可以制备含有复杂内含物的水凝胶微胶囊颗粒。