医疗诊断、药物筛选等领域都涉及复杂生物样本的分析处理,而大部分的生物样本（如血液）所含微粒种类繁多且数量差异较大,难以进行直接分析,因此通过精准地微粒操控技术高通量高效地从复杂样本中获取目标颗粒是样本分析的首要步骤。被动式微流控微粒操控技术指不进行任何修饰且不添加外部物理场而实现细胞等微小颗粒的分选、富集等操控的技术,该方法无污染、无破坏,能够最大限度保持生物颗粒的原始状态,可以对多种不同大小、性质的微粒进行操控,对生物样本有较好的适应性。因此本文基于被动式微流控技术提出两种适用于不同类型生物样本的微粒操控方式:1长直管道微流控分离装置:针对粘弹力分离需要使用粘性添加剂的限制,设计了一种牛顿流体与非牛顿流体共流微流控芯片。借助以壁面诱导升力为主的惯性升力和样本自身的粘弹力对颗粒产生侧向迁移效果,将不同大小颗粒被推到不同的平衡位置。分离后通过图像分析获取颗粒的最终位置、个数,完成计数检测过程。首次提出了无需外加化学试剂,基于样本本身粘性实现分离的被动式微流控分选方式,该方法结构简单,有较宽的流速、粘度适用范围。可以成功应用于血液中癌细胞的分离、检测,可以达到99.94%的血细胞去除率和87.3%的癌细胞分离效率。2花瓣型惯性力微流控分离装置:针对牛顿流体样本中颗粒分离效率低的问题,将弯曲型半圆结构与多个半圆组成的收缩-扩张阵列结合,组合出花瓣形的微流控分离装置。依靠弯曲位置产生二次流带来的Dean曳力与惯性力共同作用,实现样本中较大颗粒（＞5μm）的单线聚焦。并在此基础上得到多级花瓣形惯性力微流控分离装置,将小颗粒的去除率由50%提升到87.5%。该多级惯性力分离装置的结构设计为首次提出,有望应用于牛顿流体类的生物样本中微粒的分离和操控。本文提出了两种不同的被动式微流控分选装置,实现不同性质生物样本中颗粒的分选、富集、检测,对健康分析、疾病检测、分子诊断等具有广阔的研究和应用价值。