癌症严重威胁着人们的健康,对少量的癌症标志物的精准检测分析对癌症诊断、治疗以及转移机制研究方面具有重要意义。基于微流控芯片的分析技术具有样品用量少、扩展性强以及易于集成化的特点,已成功地应用于诸多生物检测领域。相比于传统的流式细胞术,基于微流控芯片的细胞分析检测技术能够以小型化、多样化的方式实现各种生物分子的检测分析。尤其是伴随着QDs、UCNPs等具有优异性能（发光亮度高、稳定性好、波长可调、抗光漂能力强、一元激发多元发射）的发光纳米粒子的不断发展,在避免传统有机染料存在光谱重叠、不耐光漂等缺点上具有明显优势,并且非常有利于发展小型化、便携式的芯片型流式细胞术。近年来,光镊以其精准操控、非接触无损伤的特点,在多学科领域广泛应用。一方面,光镊技术能够以捕获的方式稳定流体中颗粒始终保持在同一焦面位置,避免了信号的波动,仅需分析少量样品即可获取精确结果,因此避免了大量数据的统计与分析;另一方面,光镊技术能够根据信号实时响应,以远程操控的方式精确地实现流体中颗粒的捕获偏转,提供无菌操作环境,有利于后续分析。因此,本论文提出将微流控技术与光镊技术相结合起来,构建一种新颖的多功能光镊分析检测平台,针对重大疾病的生物标志物分子的生物医学检测建立分析方法,并实现分析检测平台的微型化、一体化和自动化。基于以上背景,本论文基于光镊技术与纳米材料标记策略,围绕流体条件下光镊自动化检测方法的建立,具体开展了以下研究工作:（1）设计并构建了一套软件与硬件兼备的多功能光镊装置,对构建的多功能光镊装置进行了参数的优化与捕获性能的探究,并且根据需求设计了两套不同性能的光镊装置。首先,构建小型化的微粒捕获同时检测型980 nm激光光镊;其次,进一步优化升级构建了兼具荧光激活与高功率捕获分选型1064 nm激光光镊;最后,确定了流体状态下装置的结构和实验参数,实现了荧光信号的稳定检测和微粒的捕获释放过程,为下一步的自动化检测生物样品和分选细胞奠定了基础。（2）基于前一工作搭建的小型化的多功能光镊仪器,结合微流控芯片和上转换发光编码,构建了上转换发光流式光镊捕获检测平台。本检测平台利用双色上转换发光纳米材料作为标记材料,微球作为载体,分别制备标记探针和捕获探针,然后以一步法杂交策略制备针对不同目标物的三明治复合微球（UCNPs-mi RNA-microbead）,于自制的上转换发光流式光镊捕获检测平台上注入复合微球样品,经过自动化识别是否为平台峰,实现mi RNA-205和mi RNA-21的自动化同时定量检测,检出限达到p M级。此外,本平台还成功地应用于细胞裂解物和人体组织等复杂生物试样的分析,在疾病诊断方面具有应用潜力。（3）基于前面搭建的兼具荧光激活与高功率型1064 nm激光光镊系统,结合荧光纳米球双色标记与微流控单细胞分析技术,建立了光镊分选肿瘤细胞的分析模型。本模型利用双色荧光纳米球修饰不同抗体,识别并标记不同细胞,从而实现MCF-7细胞与Jurkat T两种细胞的特异性标记,于微流控芯片中实现单行细胞进样,经数据采集与控制系统,自动化识别信号并根据阈值发送指令给光镊操控模块,从而实现光镊捕获偏转细胞。为了清晰地解释这一实验过程,本工作中采用多物理场仿真模拟软件（COMSOL Multiphysic）对微流控芯片中光镊捕获偏转细胞的过程建立了分析模型。