细胞电穿孔是指细胞在外加强电脉冲的作用下,细胞膜脂双层上形成微小孔洞。正常情况下不能通过细胞半透膜的大分子物质,此时能够通过微孔进入细胞内部。当脉冲过后,细胞膜恢复到正常封闭状态。电穿孔技术由于是一种纯物理操作,具有转染效率高、适用范围广、无化学或生物污染等特点,正在取代传统的化学物质转染和病毒转染技术而成为最有前景的细胞转染技术。　　目前商用的基于平行电极板的电穿孔设备需要数千伏的电压来完成细胞电穿孔。由于电压非常高,因而系统成本高、安全性和重复性就无法得到保证。新型的MEMS微电极芯片为细胞电穿孔带来了新的机遇。利用缩小电极距离的缩小,可以将电穿孔所需的脉冲电压减小至数十伏,消除高电压的种种不利情况。　　本论文设计了基于新型电穿孔芯片的电穿孔系统。能够实现的电脉冲高达100V,电压调节的精度能到1V。最小脉宽为10us,调节精度为1us。能够实现阶梯形的脉冲和高低脉冲相结合的脉冲输出方式。大量实验证明,电穿孔理论中的各项参数(电场强度、电压、电脉冲宽度和次数、缓冲液参数)对细胞电穿孔效率和存活率有着重要影响。结合电穿孔理论,设计了四种操作模式(手动电穿孔模式、自动电穿孔模式、波形调整模式、经验参数模式),让用户能最方便的使用该电穿孔系统进行实验。　　更进一步,结合电路设计了电穿孔系统的机械外壳和电穿孔芯片载具。详细介绍了电穿孔的机械外壳的各个安装部分。并且设计了两种芯片载具:盒状载具和枪头式载具。并且,我们设计了配合枪头式载具的支架,用于电学连接。由于枪头式的载具可能存在溶液残留和吸入过快等问题。我们又通过结构设计和表面处理等方法对此进行了改善,最终能够让残留溶液体积小于3uL。　　基于上述电穿孔系统和芯片,电穿孔实验中获得的细胞穿孔效率高达90％、存活率高达90％。并且细胞适用范围能够包括生物学研究中所有常用种类的细胞、DNA和siRNA。并且还能够用于活体电穿孔。