微流控液滴是近年来在微流控芯片上发展起来的一种全新的操纵微小体积液体的技术。作为纳升甚至皮升体积的微反应器,液滴已经应用于快速酶反应动力学研究、细胞分析、DNA分析、蛋白结晶等领域。液滴微流控平台能够快速稳定的产生尺寸可控、大小均匀的液滴,与传统的微孔板法筛选工业酶相比,液滴微流控技术的筛选通量可以提高1000倍,因此,液滴微流控技术有巨大的潜力成为下一代的超高通量筛选平台。针对目前我国对微流控液滴技术的相关研究还较少,本研究以液滴为基础,对影响微液滴自身的相关特性-液滴尺寸、生成通量、油包水液滴外层连续相选择、液滴的稳定性、扩散性等参数进行了研究,并对液滴微流控技术的应用进行了初步的探索。本研究采用模塑法制作了基于PDMS材料的多功能液滴微流控芯片,利用这些芯片,以添加3%(V/V)非离子型表面活性剂Abil EM90的矿物油为连续相,双酶偶联荧光反应试剂为分散相,生成了油包水型的微液滴,液滴尺寸可控制在20～50μm之间,与单个细胞直径(1-20μm)大小相近,液滴生成速度约3.6×104～1.8×105个/h。显微镜下观察液滴尺寸均一性和单分散性良好。实验以生成的液滴为微反应器,对重要氨基酸(谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)进行了液滴包埋,并对包埋氨基酸液滴的稳定性、扩散性和生物活性兼容性等进行了研究。研究结果表明,生产的液滴具有良好的生物活性兼容性,室温静置培养20h后,液滴仍能保持95%以上的稳定,未发生形变,液滴间分子交换<2%。利用自行搭建的液滴微流控系统平台对包埋氨基酸的液滴进行了荧光信号检测,测定的PMT电压值与谷氨酸浓度之间具有良好的线性关系(相关系数0.966)。荧光液滴的检测分选速度约600个/min。本论文研究成果为利用液滴微流控技术开展酶的定向进化改造、单细胞研究和细胞代谢物的检测筛选应用打下了基础。