本文围绕室温液态金属镓基合金这一新型材料，利用液态金属微灌注的方式制作出了微电极，对微环境下的液滴与微粒在电学方面的操控方法进行了一系列的研究。论文分为两部分:第一部分为液滴的操控，对此进行了基于室温液态金属的液滴产生与操控方法和开放式微流控芯片的液滴操控技术两方面的研究;另一部分为微粒的操控，针对这一部分进行了荧光粒子群的电学操控和微流控芯片粒子电位阱的单个粒子操控技术的研究。为了达到上述液滴与颗粒的操控目的，设计并进行相应的实验，并针对实验中遇到的问题，对芯片制作过程中所用到的相应器材、步骤进行改进。　　本论文研究具体内容如下:　　1.探究了室温液态金属液滴在微流控芯片中的产生与操控方法。由于液态金属的高表面张力以及易氧化的特性，其微液滴难以用传统的T型流道进行有效地制备，因此，通过对T型流道的布置进行改进，设计并制作出F型流道，成功地制备出体积可控、形状规整的液态金属微液滴。并通过实验数据对液态金属微液滴的体积大小进行参数化研究。进一步利用液态金属灌注的方式制作微电极，通过对液态金属微电极加载电势，利用介电电泳的原理，实现了对流体中液态金属微液滴的主动操控。此外，为了分析不同电极形式下操控效果的理论原理，通过实际实验对芯片进行测试，并根据电场数值模拟的结果对实验现象进行相应的理论解释。　　2.提出了在开放式微流控芯片上液滴的电场操控技术。采用激光烧刻的方式，直接在PDMS上烧刻出微流道和电极通道，并在开放式的环境中进行液滴的电学控制。通过设置开放式的液滴操控池，可以直接在这个操控池中随时添加或取出样品，操作过程简单、便利。根据微液滴在实验中的运动现象，对操控池内电极的布置方式、尺寸做出调整，此外，通过对比水滴、液态金属液滴的操控情况，从原理上分析所产生不同操控效果的原因，为接下来在开放式微流控芯片中液滴的操控提供理论参考依据。　　3.提出了基于液态金属微电极的荧光粒子群操控技术。利用荧光粒子可以在电场下定向移动的特点，设计不同形式的电极，实现粒子编程式荧光显示功能，此外，还设计并制作三维的“孤岛式”电极，实现对荧光粒子更加精准、灵活地操控，从而得到更为完善的粒子群操控芯片。　　4.提出了一种针对单个粒子的电场操控方法。设计并制作了可以通过电场的布置捕获单个粒子的电位阱微流控功能单元。利用液态金属灌注而成的微电极作为电场加载元件，根据粒子在电场中的运动行为，设计不同的电场分布，从而利用电势的高低分布得到“电势阱”，并对此“电势阱”的工作原理从数值模拟、力学两方面进行解释分析。