生化反应动力学研究对理解生物大分子的特性及其在细胞中的功能具有非常重要的意义，例如蛋白质和DNA折叠动力学。而大多生化反应速度很快，其动力学研究要求在很短的时间尺度内触发反应。现已有多种快速微混合器见诸报道，逶迤型快速微混合器混合效率尤为突出。但针对此类具有重要意义的微混合器，尚未有人对其混合机理进行系统研究，更未提出一个统一的设计标准。本研究提出了一套快速混合器的设计准则，设计并优化了一种Z型被动式微混合器，以实现微秒级快速混合，可运用于蛋白质折叠等反应动力学研究。该准则包括两部分，一是转角发生频率f=C/Δt,即单位时间内流体经过的转角数，C是微通道的转角个数，Δt是流体经过转角的时间；二是转角角度。数值模拟和实验结果表明，伴随着转角发生频率和转角角度的增加，混合效果逐渐增强，混合时间逐渐减小。根据该准则优化后的Z型快速混合器实现完全混合仅需14μs。同时，本文使用该Z型微秒级混合器研究了辣根过氧化物酶（horseradishperoxidase，HRP）和钴离子(Co²⁺)催化的两个鲁米诺-过氧化氢化学发光体系。在辣根过氧化物酶催化体系中：快速混合比缓慢混合最大光强大4⁵倍，快速混合时化学发光光强在检测窗口内有明显衰减，检测限为5×10^-9M，线性工作范围是4个数量级。在钴离子催化体系中：快速混合比缓慢混合最大光强大4⁵倍，检测限5×10^-9M，线性工作范围4个数量级，但化学发光光强在检测窗口内无明显衰减。本文为化学发光免疫反应动力学和辣根过氧化物酶折叠动力学研究提供了一个基于微流控快速混合的新平台。