检测芯片作为在药物合成筛选、环境监测与保护、临床检验、卫生检疫、司法鉴定、生物检测等领域广泛应用的固体检测芯片,具有操作简便、反应迅速、无后续处理、无环境污染等优点。“分级诊疗”推动临床检验市场迅速扩容,使体外诊断检测芯片市场前景广阔。体外诊断检测芯片携带方便、操作简便、配套小型化仪器使用,还可实现POCT即时检验。体外诊断检测芯片中,多层膜结构的检测芯片定量准确,精密度好,即除具有“快、捷”等优点外,还具有“准”的特点。目前我国自主研发的多层膜检测芯片多以市售成品醋酸纤维素、玻璃纤维等作为分散、反射层。由于其光反射率不够高、无法在成品膜中预置预反应试剂等缺陷,目前仅少数几个生化类项目具有多层膜结构的体外诊断检测芯片,仍有几十项常见生化类项目尚未开发出多层膜结构的体外诊断检测芯片。本论文一方面创新性地以具有极高光反射率的TiO₂、BaSO₄、BaTiO₃无机微球为主要材料,仅以少量聚合物作为粘合剂构建膜材料,突破了传统无机物和聚合物形成的复合膜是以聚合物为主要成分、故光反射率不高的限制;另一方面,可控合成的TiO₂、BaSO₄、BaTiO₃无机微球粒径均一、单分散性好,构建的膜具有均匀的惰性孔隙,能够均匀分散血清。（1）以沉淀法可控合成了粒径2³μm、粒度分布窄、单分散性好、形貌规整的TiO₂微米球,研究了反应物浓度、物质的量比例、溶剂、分散剂、反应温度、反应时间、焙烧温度等对TiO₂形貌、粒径、粒度分布的协同影响及作用机理。进一步地以TiO₂微米球和醋酸纤维素构建TiO₂/CA多功能膜并优化工艺条件。该TiO₂/CA多功能膜在波长460⁸00 nm可见光范围内,光反射率大于90.7%。其扩散血清形成的斑点形貌均一、6个斑点直径的SD为0.04。（2）以EDTA络合法可控合成了粒径约1.5μm、粒度分布窄、单分散性好、形貌规整的BaSO₄微米球,研究了反应物浓度、物质的量比例、反应温度、pH、搅拌速率、反应时间、老化时间等对BaSO₄微米球的形貌、粒径、粒度分布的协同影响及作用机理,并通过对协同影响产率的因素进行优化,有效克服了络合法产率低的缺点,将均一粒径BaSO₄微米球的产率提高至74.15%。如进一步通过二次调节pH提高产率,其可达87.88%,但粒度分布会变宽。以BaSO₄微米球和醋酸纤维素构建、优化的BaSO₄/CA多功能膜在波长400⁷50 nm可见光范围内,光反射率大于92.0%。血清经多功能膜扩散至试剂层反应后,6个平行样品反应形成的斑点形貌均一、斑点直径的标准偏差SD为0.02。（3）以沉淀法可控合成了粒径约0.5μm、粒度分布窄、单分散性好、形貌规整的BaTiO₃亚微米球,研究了反应物浓度、物质的量比例、反应温度、搅拌速率、反应时间、老化时间等对合成的协同影响及作用机理,合成产率高达99.85%。以BaTiO₃亚微米球和醋酸纤维素构建、优化的BaTiO₃/CA多功能膜在波长460⁸00 nm可见光范围内,光反射率大于97.5%。其扩散血清形成的斑点形貌均一、6个斑点直径的SD为0.04。（4）以TiO₂/CA、BaSO₄/CA、BaTiO₃/CA等3种多功能膜初步构建3种血糖检测芯片,分别测试它们的标准曲线、线性范围、重复性和准确度。发现3种血糖检测芯片中,以BaTiO₃/CA构建的血糖检测芯片的线性范围最宽,可达1.11¹6.65 mmol/L,其标准曲线方程为:y=0.6089-0.184 ln x,r²=0.9982。3种血糖检测芯片的SD分别为0.24、0.20和0.32,变异系数CV分别为2.8%、2.4%和3.9%,均小于血糖项目规定值4%;准确度测定结果均在规定的靶值范围内。