铌酸锂晶体因其具有优异的自发极化性能和光生伏打效应等特性,成为微流控领域衬底备选材料的热门之一。近年来,生物光子芯片凭借其微型化、集约化、自动化、和便捷化等优势迅速吸引了人们的注意,如微量生物检测、细胞粘附标记、细胞实时操控等,使得生物光子芯片拥有广阔的应用前景。然而,基于铌酸锂晶体表面效应对尺度在10?m以内的介观生物行为影响的研究报道还不多,所以,本论文针对铌酸锂晶体表面效应对介观生物行为的影响开展了深入、系统的研究工作。首先,论文研究了基于铌酸锂晶体自发极化表面电荷和铌酸锂晶体光生伏打表面电荷对介观生物大肠埃希氏菌活动性的影响。实验结果表明铌酸锂晶体﹢C面和铌酸锂晶体﹣C面的自发极化表面电荷对大肠埃希氏菌的活动性影响效果差异显著,细菌对晶片表面负电荷显现出特定偏好;同时,探究了铌酸锂晶体光生伏打表面电荷对于大肠埃希氏菌活动性的影响,这种影响更多的依赖于紫外光的预辐照功率和时间。其次,为了探究铌酸锂晶体光生伏打效应对介观生物行为的影响,我们自主搭建了一套可以实时观测和记录实验数据的实验平台。依靠这套实验平台,论文研究了基于铌酸锂晶体光生伏打效应的介观生物微操控行为,通过对不同波长、不同辐照强度的激光进行分组对比实验研究发现:激光辐照在铌酸锂晶体﹢C面上所形成的非均匀电场会引起菌液内菌体受到介电泳力的作用而被迅速捕获聚集在辐照光斑中心处,同时确定了405 nm激光为基于铌酸锂晶体光生伏打效应的大肠埃希氏菌微操控的优选辐照光源。最后,论文研究了基于铌酸锂晶体光生伏打效应的介观生物输运特性。实验选用405 nm激光作为驱动光源,在铌酸锂晶体﹢C面、﹣C面和Y面上完成了激光辅助下的生物液滴驱动探究,实验研究发现:不同表面对生物液滴的驱动方式有所差异,铌酸锂晶体﹢C面对生物液滴的驱动力表现为吸引力,而铌酸锂晶体﹣C面则是排斥力,并且在相同辐照功率下﹣C面驱动力比﹢C面更大,Y面兼具﹢C面和﹣C面的驱动特性,除此之外,在Y面上还实现了对生物液滴的分裂操控,驱动过程完成后生物液滴内菌体仍表现出良好的活性。