负磁泳（Negative Magnetophoresis）分离是以磁流体作为分选介质，通过非均匀磁场所产生的磁浮力与磁流体粘性阻力的共同作用来分选不同粒径的微粒的分离方法，它对于细胞、蛋白质和DNA等生物粒子的分离与提纯方面具有巨大的发展前景。与磁珠分离相比，它的一个明显优势在于无需对目标粒子进行免疫磁性标记和减少去除标记时所带来的污染。本文根据负磁泳分选的机理，分析了磁流体分选非磁性颗粒的可行性，并通过数值模拟和实验对其进行了详细地研究。　　首先，根据电磁学理论、流体力学基础等建立了磁流体分选非磁性微粒的动力学模型和微流控芯片物理模型。从非磁性颗粒的运动着手，采用拉格朗日方法，将磁流体视为连续相，非磁性固体微粒视为离散相，综合考虑微粒所受的磁浮力和流体曳力，考察不同时刻下不同流体空间的运动情况。　　然后，在所建的物理模型的基础上，运用有限元软件进行了数值模拟，分析了微通道内磁场的分布，及其磁场对磁流体流速和压力分布的影响。对颗粒运动进行分析时，模拟了有无磁场时的颗粒运动轨迹，同时得到了通道中心线上的磁浮力分布。粒子的分离是一个复杂的过程，颗粒在运动过程中受到多方面因素的影响，为了获得更好的分离条件，对入口流速和磁场进行了分析。结果表明随着流速的增大，颗粒在通道中的停留时间减少，分离效率降低；适当增大流速比能减小粒子的初始分散性，提高分离分辨率和分离效率；随着磁场强度的增大，粒子的偏转距离明显增大，利于粒子的分离；永磁体数的增加对粒子的分离有一定增益效果，但这种增益会随着永磁体数的增加而逐渐衰退。通过对水动力的研究分析，发现采用多腔分离通道结构有利于增大不同粒子之间的偏转差，并根据这一研究对通道结构进行了优化设计。　　最后，进行了磁流体制备和微流控芯片实验系统设计。水基四氧化三铁磁流体制备采用化学共沉淀法，对制得的磁性纳米颗粒和磁流体进行了表征。实验系统包括流体驱动系统、实验测试芯片和显微可视化系统，测试芯片是整个实验的核心部件，因此对芯片的设计进行了详细的描述，对入口流速对分离效率的影响进行了相关的实验验证。