显微注射是生物工程的基因导入中常用的方法，它导入外源基因的效率高。采用该法导入的外源基因往往是在细胞期就能整合到受体染色体上，发育成的体细胞和生殖细胞一般都能整合上外源基因，使外源基因在受体细胞上能获得好的表达，因此它日益受到生物界科研人员的信赖。目前80％以上的转基因动物模型都是利用显微注射来构建完成的。 显微注射技术对胚胎发育有着关键性的影响，如注射剂量的不同将直接影响到胚胎体外发育的存活率乃至影响整个转基因动物的成功率。采用手动方式进行微注射量控制，存在效率低、准确性差以及受人为因素影响较大等不足，限制了这项技术的推广及应用。 目前国外各大生物仪器制造公司纷纷推出了性能较为先进的微注射量控制器，使注射量控制中的手工劳动的程度大大降低，实现了向半自动化控制的转化，但这些设备高昂的价格往往让国内的许多从事基因工程的单位和机构难以接受。为了追赶世界先进水平，同时也为了开发具有中国特色的显微注射设备，以推动我国基因工程的发展，本论文在深入调查了解国外先进产品，以及从理论及实验方面对DNA微流体的动力学特性进行研究的基础上，致力于微注射量控制器的设计与研制，以及显微视觉检测技术的研究，以便对其进行更有效、更精确的定量控制。 围绕上述内容，本文进行了以下几方面的研究工作： (1)查阅并分析了国内外大量的转基因微注射技术及操作设备和微流体控制方面的文献，在对DNA微流体的动力学特性理论研究的基础上，进行了微注射量的理论建模及实验研究。 (2)对微注射量控制器进行了系统、参数及容差等方面的方案设计，并在原有的基础上进行了改进，构建了带保压装置的气压电控式微注射量控制器，克服了原控制器在注射前或完成后易产生的DNA液倒吸现象。 (3)微流体的研究具有广泛的应用前景，近年来成为流体力学专家和工程师们研究的热点。本文从理论上对微流的运动及动力学规律进行了研究，提出了温-一一一一一一一一一二愁攀盆趁送度场控制器的方案。该控制方案利用Marangoni效应来调节DNA注射液的表面张力，以产生一个驱动力，使其从热的一端向冷的另一端流动。实验结果表明，随着温度的升高，DNA液的粘度减少，它的运动阻力也随之减少，微注射液的控制死区缩小，从而使控制器的性能得到了改善。 (4)微注射是一项精细的操作，其工作的质量和效率很容易受到操作者个人条件(如身体健康状况，当时的情绪等因素)的影响，也易于受到周围工作环境的影响，因此以自动代替人工，是此类设备发展的必然趋势。本文根据微注射显微图像的特点，利用三种图像处理法，分别对细胞图像进行目标快速识别及特征提取，以实现微注射量的视觉快速检测。 此外，本论文对该研究今后的发展方向进行了展望，认为发展新的微尺度流体的理论与测试技术、实验技术，以及微细加工技术，并研制出越来越多高性能的微流体元器件，是推动微量流体控制技术进步的基础。