基于介电电泳分离原理和微机电加工技术的芯片介电电泳富集操控技术，为生化样品的快速高效富集分离和分析提供了一个有广阔发展前景的技术平台。作为一种非侵入式的细胞操纵技术，芯片介电电泳技术具有高效、高分辨率、低污染以及提取的样本信息多等优点，因此在生化样品分析，尤其是细胞分析中具有相当的重要的研究意义和实用价值。　　论文在全面综述国外研究现状的基础上，从介电电泳分离原理和设计制作理论出发，基于四种常规的介电电泳电极构型，探讨不同芯片材料对芯片制作和样品介电电泳过程的影响，选定采用玻璃基片 PDMS盖片组成的复合式芯片结构设计模式，进行芯片介电电泳的基础实验过程研究。　　给出阵列叉指电极式DEP芯片设计方案，采用Coventorware有限元分析软件对影响样品介电电泳过程的叉指电极表面电场分布、电极间距、介电电泳力作用范围以及施加交流信号电压峰值Vp-p进行模拟优化，最终确定介电电泳芯片结构设计参数和系统集成方案。DEP芯片的具体结构参数为：电极宽度和间距为30μm，管道高度30μm，Vp-p=10V。　　采用标准制作工艺完成 DEP芯片玻璃基片和SU-8阳膜的制作，并对其进行测试表征，测试结果说明制作的具有阵列叉指电极的玻璃基片和具有微管道的SU-8阳膜符合设计要求，可满足后期细胞样品介电电泳富集分离的需要。在此基础上，以高频低压信号发生系统、CCD显微成像系统和阵列叉指电极式DEP芯片构建了集成介电电泳芯片分析实验系统。　　在构建的芯片系统上实现了红细胞和结肠癌细胞的正负 DEP富集操控。研究发现，Vp-p是影响DEP富集操控效率的首要因素，Vp-p过小细胞受到的介电电泳力极小，难于实现细胞定位富集，Vp-p过大细胞所受介电电泳力（FDEP）不足以克服其受到交流电渗（Feo），无法实现细胞定位富集，实验选定Vp-p=5V为DEP操控电压；改变交流信号频率f可以改变细胞受介电电泳力的类型，但当频率f≤0.5MHz时，细胞出现水解；细胞在PBS和0.9％NaCl生理盐水两种缓冲溶液中均实现了DEP富集，且其DEP行为存在明显差异。优化后的DEP操作条件为Vp-p=5V,f≤1MHz，缓冲溶液选择0.9%NaCl生理盐水。应用本芯片分析系统富集结肠癌细胞，实验结果表明本系统对结肠癌细胞的正介电电泳富集效率为87.2%，负介电电泳富集效率为84.8%。