核酸分析技术已在生命科学研究的不同领域中发挥主要作用，如疾病的分子诊断、治疗手段的评估、环境检测、食品技术、农业以及法医学等。聚合酶链反应(PCR)使得特异性DNA序列在试管中进行指数式酶促扩增，在较短时间内使起始模板数提高至几个数量级。DNA扩增是核酸测定、量化以及测序过程中的重要步骤之一。　　近年来，迅速发展的微全分析系统(Micro Total Analysis Systems，μTAS)技术，其特点是高通量、低消耗、便携式以及具有将某分析程序中所有步骤集成化的发展趋势。因此，基于芯片的PCR系统的研究已成为目前分析化学学科研究的热门课题之一，按照PCR芯片构型的不同，芯片上PCR扩增可分为微室静态PCR和连续流动式PCR两大类。两类的主要区别在于前者的扩增反应是通过温控系统的温度周期性变化来实现的，而后者的扩增反应是通过PCR试液循环流过三个温度恒定的不同温区来实现的。连续流动式芯片因其微流控通道结构具有比表面积高、线性热量扩散距离短以及能够实现时空转换等特点，从而使其能够进行快速热量传递，加快微流体的热循环。这种连续流动式芯片系统是一种真正意义上的微流控装置，它更适合高通量分析并且通过流动方式实现分析过程上游样品处理和下游扩增产物检测的耦联，从而实现微全分析系统目标。因此，本论文以连续流动微流控PCR芯片的分析性能及其应用作为主要研究内容。　　论文第一章在简要介绍PCR技术的原理、方法以及其发展过程的基础上，着重对近年来国内外有关微流控PCR芯片技术的研究和发展方向进行较为系统的综述。　　在论文第二章中，自行研制了具有24个扩增循环的逶迤通道连续流动型玻璃微流控PCR芯片和三温区加热器，并建立了一种测定微通道内微流体实际温度的简单方法。系统研究了芯片厚度和隔热材料性质对PCR扩增反应温度控制的影响，从而得出玻璃基片的最佳厚度范围以及适宜的隔热材料。并且实现了通过微机来控制顺序注射进样系统进行芯片微通道表面化学改性降低玻璃微通道表面对反应组分的吸附、PCR扩增和芯片微通道洗涤等连续操作过程，提高了操作的自动化水平。实验结果表明，运用该套系统可以在4分55秒的时间完成24个PCR扩增循环，成功地扩增了500bp的DNA特异性片段，芯片可多次使用。　　论文第三章研制了由内向外流动的螺旋通道微流控PCR玻璃芯片，减少了PCR反应液在微通道中流动时的分散和阻力，扩增循环数也由前文报道的24个提高到35个循环，讨论了扩增循环数和进样速度对长片段基因扩增的影响，首次在26min内成功地扩增了浓度仅为10ng/mL的6012bpλ-DNA;通过将小孔径石英毛细管作为顺序注射(SI)系统的连接管路，使其SI系统体积从14μL降低到0.30μL，从而有效地克服了PCR反应混合液在普通聚四氟乙烯管传输过程中的扩散，提高了PCR扩增的成功率，并且大大地节省了昂贵的生化试剂。实现了微升级样品的自动换样、连续PCR扩增和微通道洗涤等功能。样品之间无交叉污染。每小时可扩增500bpλ-DNA试样7个。扩增产物片段大小和荧光强度的相对标准偏差分别为0.4％和6.7％。同时以医院的乙肝患者的血样提取的DNA为模板，成功地运用该芯片扩增系统对乙肝病毒HBV进行了扩增，并且将其与临床方法进行比对，错误率为9.1％，而采用芯片扩增系统可节约试剂80％，扩增速度增加15倍。