下呼吸道感染（Lower respiratory tract infection,LRTI）是一种严重危害人类健康的感染性疾病。LRTI危重病情多由细菌引发,且病原谱广泛,因而临床上迫切需要一个全面的检测组以实现LRTI细菌的快速、准确诊断。基于此,本论文发展了一种基于液滴编码-配对的微流控多重数字化环介导等温扩增（Loop-mediated isothermal amplification,LAMP）分析方法,旨在实现LRTI细菌的高通量检测。这种微流控多重数字化核酸分析的策略是利用三原色编码引物液滴,每种颜色对应一种引物。引物液滴制备后储存起来,使用时与样品液滴在“葫芦”形微坑阵列芯片上配对-融合,构成完整的核酸扩增体系。液滴融合前,利用机器视觉获取引物液滴颜色-位置-数量信息;扩增反应后,利用阳性液滴荧光信号-位置-数量信息溯源对应位置引物液滴的颜色-数量信息,依据泊松分布算法实现多重数字化核酸分析。研究内容与结果如下:（1）微流控芯片的设计与加工。利用软光刻技术加工液滴生成芯片和“葫芦”形微坑阵列芯片。加工的液滴生成芯片能够制备尺寸均一的样品液滴（直径130μm）和引物液滴（直径80μm）,直径变异系数均小于2%。加工的微坑阵列芯片能够实现样品-引物液滴的捕获-配对-融合,芯片上样品液滴和引物液滴的捕获率分别为99.7%和98.7%,样品-引物液滴的配对率和融合率分别为98.0%和98.9%。（2）三原色液滴编码-解码系统的构建。基于美术三原色原则和比色LAMP技术筛选出三种生物兼容性染料:酚红、橙黄G和溴百里酚蓝,并确定在其使用浓度为0.4m M时对数字化LAMP无明显抑制作用。通过优化这三种染料的配比,得到了RGB值差异显著的8种颜色用于编码引物液滴。基于机器视觉构建的液滴解码程序,其针对不同颜色编码的引物液滴的识别准确率为99.69%。液滴解码结果显示,用于每个靶标检测的引物液滴数量趋近相同,为捕获液滴数量和检测通量的商值。因而可以通过调整微坑阵列规模来保证用于每个靶标检测的有效液滴数量,进而保证定量精度。（3）微流控多重数字LAMP系统定量能力评价。我们针对下呼吸道感染病原谱确定了八种检测靶标,包括:肺炎链球菌,铜绿假单胞菌,大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,鲍曼不动杆菌,卡他莫拉菌,嗜麦芽窄食单胞菌和流感嗜血杆菌。首先在芯片上验证了用于这8种细菌靶标检测的引物具有很好的特异性。其次,利用阴性样本计算出多重数字化LAMP方法的最低检测限为7,500 copies/m L,低于界定临床标本为细菌感染阳性的阈值。再次,利用浓度梯度稀释的八种质控菌株核酸混合样本评价了该方法的定量性能,结果显示本方法的核酸拷贝数定量值与商品化数字PCR仪测量值间呈现较好的线性相关性（R~2＞0.97）。最后,利用14例肺泡灌洗液验证了方法的临床适用性,结果显示多重数字化LAMP对样本中细菌的定量值与临床实验室检验报告结果高度一致。本课题所发展的微流控多重数字化LAMP,具有近似无限的通量扩展能力和极高的定量精度,有望为下呼吸道感染细菌高通量检测提供一种有利的解决手段。