对在微流通道内生物粒子等运动机理的研究是国内外微流控生物芯片技术研究的热点。当中，如何有效地分析微观受限几何结构中，与粒子自由度相关的原理并将之应用于实际检测分析,对生命科学，特别是灵活精确地操控例如细胞或DNA等微观生物粒子方面至关重要。由于粒子的微观自由度运动机理与微流通道的微观结构边界条件有着重大的联系，而多维度的布朗粒子运动在微观结构边界条件服从周期性变化时，可以简化为一维度的熵阻效应，应用这种简化的熵势机理分析微观几何结构对粒子的定向迁移、分离和旋转等运动的影响，可为探索微观受限结构内粒子扩散输运过程提供新的思路。本文主要提出一种以热力学统计原理中朗之万方程(Langevin equation)的动力学机制为理论基础，并结合福克普朗克(Fokker-planck)动力学特征方程而推导出来的，通用于分析与操纵布朗粒子运动的简化结构熵势理论模型；对此结构熵势理论模型在周期性球体结构简化边界和采用不同扩散系数形式的条件下进行了模拟分析；研究了以PMMA为基质的周期性球体结构微流通道的制作方法；实现了在封闭的周期性球体结构通道内驱动与分离酵母菌细胞并进行实验观测。从对熵势理论模型的模拟分析与酵母菌细胞的实验中均得出：空间周期性受限结构内所产生的影响粒子运动的过阻尼力可归结为结构熵势的存在；而结构熵势对粒子运动的影响因素取决于微流通道的结构边界条件还有粒子在液体中的密度分布；而外场力存在时，每一周期前端区域的总结构熵势存在负改变量并随外场力增大有逐渐增大的趋势，导致区域内布郎粒子向着反方向运动的情况。这些结果表明本文所提出的理论模型与实验方法能为生物物理实验室芯片系统在生物粒子检测方面的实际应用提供优化设计的思路。