表面张力限制的液滴微流控技术在生物、化学等领域有着广泛的应用,使用简便而高效的方法制备出微液滴阵列是表面张力限制的液滴微流控领域近年来的研究热点之一。利用微液滴阵列可实现高通量的检测与分析,例如可进行单细胞的培养与分析、酶活性的高通量测定等。本文中,在表面张力限制的液滴微流控技术的基础上,提出了一种简便而可控的用于制备油盖水型液滴阵列的方法,并在该方法的基础上实现了微颗粒的封装和单细胞的捕获、培养以及动态观测。聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)是一种耐热、无毒的高分子有机材料,论文中将PDMS预聚物涂抹在硅柱阵列上,经加热固化后可得到PDMS模板,模板上均匀排布着一万多个微型孔洞。将PDMS模板覆盖在疏水性玻璃基底上,可实现等离子体的选择性刻蚀,得到分布有亲水点阵图案的玻璃基底。当等离子体的处理时间控制在10秒时,基底上亲水图案的尺寸与PDMS模板上孔洞的尺寸基本一致。通过引导溶液在亲疏水图案化基底上流动,可成功地制备出了形态规整、尺寸均一、排布整齐的油盖水型液滴。一万多个体积在31p L左右的液滴可在短短的5秒内生成,液滴生成的通量达到了3k Hz。通过在液滴阵列生成的过程中用油来覆盖液滴,一方面可使液滴之间相互隔离,另一方面可有效地阻止液滴的蒸发。在油的作用下,液滴阵列可在室温下保存3天左右的时间,且液滴体积的损耗小于35%。此外,通过对接触角的测量,论文基于润湿性原理详细地讨论了油盖水液滴阵列的产生的物理过程及其原理。基于所提出的制备液滴阵列的方法,成功地在液滴阵列中实现了单个聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球和单细胞的捕获与封装,且发现液滴阵列中PS球的分布情况遵循泊松分布规律。使用浓度适当的、含有大肠杆菌的细菌培养液来制备油盖水型液滴阵列,可得到含有单个大肠杆菌的液滴。经过3天的培养,液滴中的大肠杆菌成功地进行了生长与增殖等生命活动,此外还对液滴中大肠杆菌的数量和形态的动态变化也进行了观测。文中所提出的制备油盖水液滴阵列的方法,具有高通量、简便、高效和低成本等优点,其在生物和化学分析等领域具有广阔的应用前景。