产前检测及诊断是近两个世纪以来一项重要的医学技术。该技术可以检测胎儿遗传性疾病与染色体异常相关性疾病。传统的产前检测方法主要包括利用侵入性方法如羊水穿刺等获得胎儿遗传物质进行诊断以及利用血清学筛查结合超声影像学进行风险评估。侵入性方法仍然是目前产前诊断的金标准,但其存在侵入性强、取样难及取样时间窗口窄等局限,易引发并发症、流产等风险。非侵入性方法灵敏度和准确性欠佳。循环胎儿细胞的脱颖而出为无创产前检测带来了新的曙光,成为众人的焦点。循环胎儿细胞是胎儿组织细胞脱落后通过血液交换进入母体外周血液循环中,携带完整的胎儿遗传生物学信息,被认为是最有潜力的非侵入性产前诊断对象。要实现利用循环胎儿细胞进行产前诊断,需要对循环胎儿细胞进行富集、来源鉴定、痕量基因分析。然而,循环胎儿细胞在外周血中稀少,因此,建立高通量、高纯度的循环胎儿细胞分离富集方法是将循环胎儿细胞作为产前诊断分析对象的关键性技术难题。近年来发展的微流控技术具有高效率、高通量、自动化、微型化、成本低廉和可视化等优点,能够实现外周血液中稀有细胞的捕获分离。本文构建了一种基于抗体识别的高性能微流控细胞捕获芯片,发展了基于微流控芯片技术的无创产前诊断新方法,可实现无创、精准的胎儿遗传学检测。利用流体力学中的确定性侧向位移原理结合抗体的生物亲和作用构建了一种可以实现循环胎儿细胞等稀有细胞高效捕获分离的微流控芯片。根据待分离靶标细胞的尺寸设计最合适的临界尺寸,使靶标细胞与微柱有高效率的碰撞,结合微柱和通道内修饰的特异性抗体,既能实现靶标细胞的特异性捕获,又能降低非靶标细胞的非特异性吸附。基于该微流控芯片的循环胎儿细胞捕获新方法,具有高通量、高效率、高特异性分离和可无损释放等优点。结合单细胞挑取和单细胞测序技术进行胎儿遗传学的检测,有望成为无创产前诊断新方法。