三磷酸腺苷(ATP)是一种普遍存在于从微生物到高等动植物的活体细胞内的能量载体,检测ATP能够快速判断样品中的活细胞数目,可广泛应用于食品卫生、环境监测、药物筛选等多个领域。基于萤火虫荧光素发光反应的生物发光法是一种快速有效的ATP检测手段。目前,ATP生物发光检测普遍依赖大型生化发光检测仪,试剂消耗大、成本高、操作步骤繁琐,限制了其进一步的应用推广。基于微流控芯片的生化检测装置具有尺寸小、试剂消耗量低、操作自动化程度高等优点,本研究将ATP生物发光法与微流控芯片相结合,建立了一套基于微流控芯片的ATP生物发光检测系统,主要工作涉及：光检测模块设计,ATP生物发光反应探索,微流控芯片设计与优化,流路构建与控制,光路的耦合匹配等研究内容。对ATP检测结果显示,基于一种创新的5层结构微流控芯片,该系统可实现10-4～10-9mol/L浓度范围内的ATP定量检测,具有线性度高(R2=0.9967),试剂消耗量少(15uL),响应快(<3min)等特点和技术指标。另外,研究还将ATP生物发光法应用于水体微生物检测,结合低温离心浓缩法进行微生物富集和加热煮沸法进行细胞ATP提取,可在30分钟内实现水质样品中微生物数目的检测,检测下限达100cfu/mL,达到了生活饮用水卫生标准中微生物含量指标。研究结果表明,本文所设计的基于微流控芯片的生物发光检测系统,在ATP快速检测中体现出诸多优点,具有实际应用价值。