无论是在医学临床还是科学研究中,诊断技术都是医疗卫生领域重要的组成部分。在人类后基因组时代,分子诊断技术的兴起大力推动了生物医学的发展,核酸扩增检测为流行病学研究、传染病控制以及慢性疾病治疗提供了一种快速、灵敏的分子诊断方法。为了满足个体化医疗的需要并为临床医生治疗患者提供可信赖的诊断依据,理想的核酸扩增检测应该满足价格低廉、功能集成化和操作自动化等特点。然而,传统的核酸扩增检测依赖于专业的技术人员操作,是一个耗时费力的过程。微流控芯片,克服了传统诊断检测的缺陷,实现了样品分离纯化、试剂混合、核酸扩增和检测等步骤的微型化和集成化,减少了试剂消耗,简化了操作步骤,在数小时内即可完成多种样品同时检测。本文以病原菌和非小细胞肺癌细胞为研究对象,利用环介导等温扩增在微流控芯片内整合核酸扩增检测过程,实现了细胞特异性检测。论文的主要研究结果如下:首先,本文提出一种基于凝胶的环介导等温扩增（in-gel loop-mediated isothermal amplification,gLAMP）微流控芯片,可用于多种细菌核酸同时检测。芯片由微通道和反应腔室组成,腔室内预装的低熔点琼脂糖和扩增反应试剂使得芯片在4℃下可以长期保存。四种食源性病原菌（大肠杆菌、普通变形杆菌、沙门氏菌和副溶血弧菌）在芯片内的检测限均低至3拷贝/微升。gLAMP芯片不仅可以检测纯化后的细菌核酸,还可以直接检测掺入细菌的血清热裂解物,当血清中掺入一种或多种细菌时,均可以被芯片成功检测。为了将核酸提取与扩增整合在同一块芯片内,并摆脱对泵和注射器等额外装置的依赖,本文在gLAMP芯片的基础上进一步设计了一种纸-聚二甲基硅氧烷（PDMS）杂合芯片。该芯片利用CloneSaver卡实现细菌裂解,核酸分离,浓缩以及纯化。LAMP反应试剂与低熔点琼脂糖混合后预装在PDMS反应腔室内以简化芯片使用步骤。考虑到PDMS自身的形变特性,核酸提取腔室与LAMP反应腔室之间加工有一层PDMS薄膜,芯片使用过程中通过指压打开薄膜上的十字通道从而促使提取的DNA溶液进入反应腔室。该芯片无需任何芯片外样品处理步骤就可直接用于细菌检测,沙门氏菌在该芯片内的检测限达到1.6拷贝/微升。微流控芯片的荧光成像借助于较大体积的昂贵检测设备,难以在资源匮乏地区推广使用。为满足个体化医疗的需要,本文设计了一种新型基于胶体金试纸条的核酸检测纸芯片,利用比色方法可裸眼观察扩增结果。实验过程中将Direct PCR缓冲液加入LAMP反应体系中,无需任何细胞裂解和核酸提取步骤就可以扩增细胞样本的目标基因。针对EGFRΔ745₇50突变设计特异性的引物,非小细胞肺癌细胞NCI-H1650成功地在芯片内检测出该突变,而对照实验中A549细胞和NCI-H1975细胞则没有检测出该突变。Direct PCR缓冲液的参与虽然简化了样品核酸提取步骤,但是其较高的价格也相应地增加了检查费用。为进一步降低核酸扩增检测成本,同时又将核酸提取、扩增和检测整合在同一块芯片内以适应个体化医疗的需要,本文在纸芯片的基础上进行改进,通过在芯片内嵌入FTA卡实现样本核酸提取,并在纸芯片相应位置粘贴固定装有洗脱试剂的PDMS蓄液槽用于核酸纯化。芯片使用过程中,FTA卡旋转到不同的位置完成细胞核酸检测的各个过程。该一次性纸芯片成功用于非小细胞肺癌细胞单核苷酸多态性的检测,即EGFRL858R检测。综上所述,本文设计了不同功能的环介导等温扩增微流控核酸检测芯片,芯片集成了核酸提取、扩增与检测各实验环节,拥有采样-反馈的完整功能,特异性地检测了多种病原菌和非小细胞肺癌细胞的核酸序列,为个体化医疗提供了成本低廉、制作简单和操作容易的核酸扩增检测平台。