在微纳系统中，存在着众多天然的或人工的自生成“微马达”运动现象。人工合成的微纳颗粒物从其周围的“燃料”溶液中获得能量驱使自身持续运动是一种典型的“微马达”自驱运动。近年来，这一运动在生物传感、功能材料、靶向药物输运、凝聚态物理等领域呈现出了潜在的应用价值。人工合成的Pt-SiO2型Janus颗粒可以利用其表面的Pt与其所处环境中的H2O2溶液发生催化分解反应，在颗粒物的表面建立非对称的分子数浓度梯度驱动Janus颗粒产生持续的自驱运动。然而，Janus颗粒的这一自驱运动行为具有极大的随机性，限制了其在工程上的实际应用，对其实现运动方向的精确调控将大大的改观这一局面。本文探索了借助外加电场对Janus颗粒自驱运动的随机性进行间歇性的抑制，实现了其在短程距离的来回往复穿梭运动。本文首先通过理论分析的方法针对Pt-SiO2型Janus颗粒的自驱运动机理和运动特性进行了阐述，得出了Janus颗粒自驱运动过程存在布朗运动、自驱运动、类布朗运动三个阶段的结果。当颗粒运动的特征时间在T R（T为平动特征时间， R为旋转特征时间）的范围内时，它表现为自驱运动，其运动方向具有较好的定向性。接着，用Matlab软件计算了Janus颗粒介电响应CM因子随频率的变化关系，用COMSOL Multiphysics数值仿真软件分析了叉指条带型电极的空间电场分布。最后，运用实验的方法研究了叉指条带型电极中纯SiO2颗粒和Janus颗粒的介电响应，与理论分析相呼应，得出高频电场下Janus颗粒呈pDEP并被吸引到电极边缘。另外，Janus颗粒被吸引到电极边缘时保持Pt侧朝电极外，SiO2侧朝电极内的唯一稳定姿态。本文利用数值仿真的方法计算了颗粒的电势能，确定了Janus颗粒的Pt与SiO2侧的分界面与电极内部呈60的夹角时，颗粒表面具有最低的电势能，从而解释了Janus颗粒保持这一姿态的合理性。最终，再结合Janus颗粒自驱动阶段运动具有定向性的特点，在条带型电极上以一定的电场频率和电场开关周期操控H2O2溶液中的Janus颗粒，让Janus颗粒在介电响应和自驱运动两个状态之间反复切换。最终，实现了Janus颗粒在条带型电极内部的来回穿梭往复运动。这一研究结果将有助于Janus颗粒在生物医学领域沿既定轨道向某指定目的地装载、输运、卸载药物等研究的应用。对于单分子DNA力学特性的研究有助于揭示其基因表达的机理，本文所使用的聚合酶链式反应（PCR）和非特异性连接反应所形成的“颗粒-DNA-颗粒”微球组合是一种研究单分子DNA的有效方法。此外，尝试了利用链酶亲和素和生物素之间的非特异性反应固定这一组合中一个颗粒在微管道基底上，再使用振荡剪切流操控另一个微球来研究DNA反复拉伸的特性，并估算出了DNA的弹性系数。