微注射技术是生物工程研究的重要手段,随着细胞微注射技术广泛应用,对微注射量的可控性和精确性提出了较高的要求。本文以实现皮升级自动定量注射为目的,提出了一种基于注射针管平衡压模型的定量注射方法,并完成注射器的软硬件的研制,注射过程中采用缓慢变化压强曲线来实现定量注射,其注射量精度可以达到皮升级。本文以针管微流体理论分析、系统构建和注射实验验证为主线展开。　　 首先,针对基于皮升级定量注射需求,在对针管微流体进行动力学特性分析的基础上,建立注射液面在平衡状态下的受力函数,通过理论分析和实验数据验证了平衡压模型定量注射方法的可行性。　　 其次,根据微注射系统定量注射的性能要求进行系统构建,完成硬件平台设计及控制方法实现。与通用微注射器不同的是,注射过程中采用缓慢变化压强曲线(线性压强模型、正弦压强模型及线性电机转角)实现了皮升级定量注射方法和基于液面位置的注射方法。　　 第三,在对注射临界喷射状态理论分析和实验验证的基础上,对常用的注射实验环境进行了改进,通过基于液面位置的注射实验验证了这种注射方法的有效性；并采用该方法完成了羊卵母细胞细胞质的抽取实验,达到了很好的效果；皮升级定量注射实验部分通过建立针管的平衡压模型实现了皮升级定量注射,并分析注射量精度影响因素,实验结果表明10皮升以下的定量注射在合适的起始液面位置其误差可以控制在1皮升以内,定量注射的最小分辨率可以达到1皮升以下。