水产品中的致病菌污染贯穿于水产养殖、生产、流通等各个环节，水产致病菌超标引起的食源性疾病对大众健康危害巨大，因此研究高效快速的水产致病菌检测方法是保障水产品安全重要手段。然而，现有的水产致病菌检测方法如平板菌落计数法、流式细胞仪法以及分子生物学检验法，都存在着检测时间长、目标菌捕获难、试剂量大以及自动化程度低等问题，严重制约致病菌实时检测与监控水平的提高。基于微流控芯片的水产致病菌检测方法具有耗材量小、检测速度快、检出限低及自动化程度高等诸多优点，是未来水产致病菌检测的发展趋势。
　　通常水产品所处的水环境中致病菌种类繁多，成分复杂，这使得水产致病菌微流控检测方法需要解决如下的技术难点和关键问题才能满足水产品安全检测要求：一、在微尺度条件下如何克服层流系统的束缚，实现目标菌从样本中特异性捕获和分离；二、如何将目标菌捕获与检测一体化，减小捕获与检测干扰和误差，实现致病菌微流控芯片上的高精度高速度定量检测。
　　根据上述关键问题，本文在对国内外致病菌微流控捕获方法和阻抗检测技术等相关研究进行归纳、总结的基础上，提出了基于混沌磁控捕获的水产致病菌微流控检测方法，并针对实现该方法存在的问题进行了理论和实验上的探索。论文的主要工作体现在：一、阐述了所提出的基于混沌磁控捕获的水产致病菌微流控检测方法研究的基础理论，证明了所提出方法的理论可行性。二、分析了振荡磁场下微通道中免疫磁珠在捕获致病菌的过程中涉及的磁场、流场及浓度场等多物理场耦合的动力过程，证明了通过磁场驱动磁珠运动实现混沌磁控捕获致病菌的可行性，建立了混沌磁控捕获所需的物理模型、相应的磁控捕获动力方程和边界条件，最后通过数值分析确立了混沌磁控捕获的定量评价方法。三、依据叉指电极测量致病菌细胞的阻抗特性，构建了微流控叉指阻抗测菌的等效电路模型，并对影响阻抗测菌检测精度的叉指电极结构、双电层及叉指介电泳等相关参数进行了仿真研究。四、为了验证所述混沌磁控捕获致病菌微流控检测方法，设计了专用的微流控芯片以及磁场发生器，并以此为基础构建了从混沌磁控捕获到叉指阻抗测菌的一体化实验平台，以常见的水产致病菌大肠杆菌为例，将标准平板菌落计数法与论文所设计的检测方法进行了对比研究。
　　论文的创新点可从微尺度下致病菌磁控捕获方法、阻抗检测机理及捕获检测一体化方法与实验平台构建等几方面归纳，具体论述如下：
　　1.首次将混沌理论引入致病菌微流控捕获过程中，采用粒子追踪数值分析法计算LE指数，通过磁珠混沌运动动力学研究，解决了微通道中磁珠流体混沌态流动的多物理场耦合数值模拟问题。
　　2.通过磁场、流场及浓度场等多场耦合仿真，分析了磁珠混沌捕获致病菌动力学过程，研究出以捕获后生成的磁珠/致病菌复合物浓度的混沌捕获定量指标，并以此为基础进行了混沌捕获性能数值分析，结果显示该捕获方法可显著地提高微尺度下致病菌的捕获效率。
　　3.根据致病菌细胞生物结构及在叉指电极间排列特性，将细菌模型与叉指阻抗传感模型相结合，建立微流控叉指阻抗测菌等效电路模型，通过优化叉指结构、阻抗扫描电势等参数，有效地提高了阻抗测菌的检测精度和灵敏度。
　　4.构建可连续捕获并检测的微流控一体化实验平台，以常见水产致病菌大肠杆菌为例在平台上进行混沌磁控捕获实验和叉指阻抗定量测菌实验研究，研究结果表明，混沌捕获与检测一体化的微流控测菌方法与标准平板计数法相比，混沌磁控捕获方法的捕获率提高约30%，检测精度可达1.5×102CFU/mL，满足了水产品安全检测的要求，该项研究为未来的水产致病菌微流控一体化检测装置的研制提供了参考。