数字全息术是一种新型的成像手段,具有高分辨率、实时、无接触的特点。微流控芯片是针对微小尺寸流体的实验反应装置,其芯片的通道尺寸为几十微米至百微米量级,具有样品消耗量较小、流速可控的优点。活体生物细胞的生化反应是现在生物医学的研究热点,其大多数生物细胞都是透明或者半透明的,属于位相型物体。本论文利用数字全息显微成像技术研究对生物样品不染色、非侵害、实时的成像方法,旨在实现对活体洋葱细胞及其生化过程的数字全息实时成像。本论文研究了基于数字全息显微术测定微流控芯片中溶液折射率的方法,完成对不同浓度盐溶液和蔗糖溶液折射率的数字全息成像测量实验。以质量比为26.47%和0%的盐溶液为实验样品注入Y型微流控芯片中,用预放大数字全息显微成像系统对注液微流控芯片进行实时记录,相位重构后得到26.47%和0%盐溶液相位的实时变化对比曲线,实验结果显示26.47%浓度盐溶液一侧的相位值抬升。论文给出了注液微流控芯片的溶液折射率的相位相减测量法,并测定了不同浓度的微流体溶液折射率。实验中,以质量比为0%、5%、10%以及20%的盐溶液和蔗糖溶液作为实验样品,对再现得到的相位信息进行计算,给出了上述不同浓度溶液的折射率测量值和拟合曲线,测量得到的折射率不确定度为0.007。本论文研究对活体洋葱细胞进行数字全息实时记录及成像表征,设计搭建了预放大数字全息显微成像系统,实现了对活体洋葱细胞的生化反应及衰亡过程的实时显微成像。实验中,以活体洋葱上表皮细胞作为成像样品,实时记录其数字全息图并重构其相位图。第一组实验结果,通过相位图呈现了洋葱细胞核自身的翻转运动与内部变化的过程,并给出了在生化反应过程中细胞核与细胞质的面积及其相位随时间的变化曲线。第二组实验结果,通过对相位信息的提取,呈现了在活体细胞中内质网分布变化情况。第三组实验结果,相位图呈现了活体洋葱细胞发生质壁分离现象,并给出了洋葱上表皮细胞在质壁分离过程中其细胞质和细胞核的相位随时间的变化曲线,表征了洋葱上表皮细胞在生命进程中其细胞组织的变化特性。综上,本文阐述了预放大数字全息显微成像光路及再现算法,实验研究了微流体浓度、折射率测量以及洋葱活体细胞的成像表征。完成了基于数字全息术的不同浓度微流体折射率的测量,完成了洋葱活体上表皮细胞及其生化反应的成像。