现如今浓度梯度芯片在微生物检测、药物筛选、毒理实验等众多领域都有着广泛的应用,在快速检测细菌病毒最适灭活浓度方面具有重大意义。与传统的人工孔板配置不同浓度的药品试剂相比,使用浓度梯度芯片省去了许多复杂繁冗的操作,使得配置样品更加准确,快捷,具有较为明显的优势。本文提出了一种基于微流控的较大通量的浓度梯度芯片以及自动加液系统。该系统可以根据需要自动生成特定的浓度,并利用外部FPGA控制滑台将所生成的样品自动添加到孔板当中。在研究过程中将微流控芯片中的流体回路类比为电流回路,将其中压降类比为电压,流量类比为电流,流阻类比为电阻,利用电路中基尔霍夫定律对通道长度进行设计,对通道长度以及液体流速对浓度形成的影响进行了相关的研究,使用制图软件AutoCAD将设计好的芯片结构进行绘制,并利用Fluent仿真软件对浓度梯度芯片进行仿真,仿真结果在误差范围内后,则利用光刻技术对浓度梯度芯片进行制作。在后续的实验当中得出可以使用荧光强度表征浓度,所以对制作好的浓度梯度芯片用荧光强度来检测芯片的出口浓度的准确性,对制作好的芯片进行了优化及验证,使得芯片可以在较大通量下进行使用。硬件系统则使用FPGA控制两相四线步进电机驱动器驱动电机,使得电机按一定速度推动注射器向芯片中注入液体以及推动孔板移动使得浓度梯度芯片生成的液体注入到孔板当中。各模块设计完成后,对该系统进行了实验验证与系统集成,最后将整个系统应用于藻细胞灭活实验中,验证了系统在实际应用中的准确性。