八十年代集成电路给人类生活带来了巨大变革，九十年代发展起来的分析功能微型化集成芯片在人类生命健康等领域展现了其重大的发展前景。微流控分析系统作为其主要表现形式，近年来受到多学科的共同关注。微流控分析系统的最终目标是通过微流控通道实现流体的操纵，完成包括样品预处理、分离、进样、稀释、混合、放大、反应、检测和后处理等分析过程，实现对样品快速分析检测。血液作为生命代谢活动的信息宝藏，是获取生命健康信息的最重要对象之一。微流控技术是实现血液即时即地分析的关键支撑平台，发展血液微流控分析系统在医疗诊断、新药研发、病理研究和个人护理等领域的应用具有重要价值，符合当前生命健康领域对生命分析科学新技术新方法的迫切需求。　　本论文基于以上研究背景，针对现有常规方法难以实现血液长时间连续分离分析的难题，利用微流控分析技术的独特优势，发展微流控芯片上血液连续分离分析新技术;面向即时即地个体化疾病诊断分析新策略的发展需求，开展即用型微量血液微流控分离分析芯片系统的研究。主要包括以下内容:　　1.基于红细胞聚集加速重力沉降诱导血液分层的微流控芯片上血浆连续分离　　提出了一种基于低剪切速率条件下红细胞聚集加速重力沉降的自然特性和微流控层流特征实现持续分离血浆的新方法。本方法避免了已有方法中红细胞聚集造成的堵塞问题，而是将这种不利因素转变成有利因素，利用红细胞的聚集效应实现了微流控芯片上连续高效地分离血浆。首先，利用红细胞的聚集效应使血细胞与血浆在玻璃毛细管中实现快速分层。通过设计的双垂直转向结构接口连接玻璃毛细管和微流控芯片，成功实现血液分层方向从上下向转变为左右向。同时，在微流控芯片上设计制作了一个分叉结构，利用微流控通道的层流性质实现了分层血液的稳定分离。实验结果证明，该器件可以稳定、高效地从全血中连续分离出血浆，在持续四个小时的分离过程中没有出现堵塞或者堵塞的倾向。此外，本方法还可以有效避免现有血液分离方法中存在的细胞破碎导致血浆的污染问题。在优化的实验条件下，如全血红细胞压积HCT为8％，进样15μL/min，血浆收集速度为10μL/min时，血浆提取效率达到66.7％，分离效率达到99.9％，分离得到的血浆中游离血红蛋白含量1.3 mg/dL，低于离心方法的对照结果。该微芯片器件具有牢固、简单、廉价等优点，可以实现长时间、低消耗和高回收率的血浆连续分离。　　2.微流控芯片血液监测系统　　在前一个工作血浆连续分离方法建立的基础上，基于红细胞聚集加速重力沉降血液分层的原理，构建了集全血在线混合、定量稀释、分离和荧光实时动态监测功能微流控芯片的血液监测系统。通过改进芯片设计和实验条件优化，利用上下层芯片通道结构提高血液分离浓度，使得血液在重力作用下实现长时间持续分离。分离后的血浆采用激光诱导荧光方法实现荧光素钠的连续在线动态监测，证明分离过程的稳定性和重现性。芯片加工简易、成本低，获得的血浆中红细胞去除率可达到近100％，血液消耗量小，血浆收获率高，并且具有较好的稳定性，实现长时间不间断工作，避免了膜过滤分离方法中血浆收获速率随分离时间不断下降的问题。本方法可用于手术中心肺旁路感染、新生几体征监测以及药物开发过程过中大规模药代动力学动物实验研究等实际应用中。　　3.微量血液即时分离分析芯片　　微量血液的即时分离分析微流控芯片系统要求血液消耗量小至微升级、操作步骤简单化、成本低廉等。我们从以下几个方面采取解决策略:微量全血中血浆分离技术、微芯片加工技术、定量进样、流体驱动、干态试剂预负载和信号检测。这部分工作包括:建立了两种新颖的芯片加工技术，即利用反转曝光策略实现了多深度通道芯片的SU-8光刻模具和PDMS芯片的加工方法;提出了利用载玻片和蜡构建亲水性界面通道的芯片，该方法制作芯片成本极低，适合于一次性检测芯片的制作;利用红细胞聚集加速重力沉降原理，实现了血细胞和血浆的快速分层及微量血浆的快速分离，并考察了不同芯片材料和分离通道结构及促红细胞聚集物质对分离效果的影响;提出基于陀螺原理的微量血液离心分离血浆的方法，有利于资源缺乏地区的推广;研究了芯片上干态检测试剂的预负载方法，利用纤维素膜材料作为试剂负载基底和显色背景;利用毛细作用在玻璃/蜡芯片和PDMS/玻璃载玻片芯片上实现自动定量进样，并用于尿酸的比色检测;构建了集成血浆分离和比色检测的微流控芯片，实现了微量血液中血浆的快速分离和血浆中尿酸的目视比色检测。