近年来,随着微流控芯片技术的不断深入和发展,纳流控芯片技术或微纳流控芯片技术也得到了快速的发展。微纳流控芯片在离子或分子的分离与富集方面的研究有广阔的前景。随着纳流控芯片通道尺寸的降低,纳米通道具有一些特殊的性质如表面电荷,双电层,黏度增加和电渗流降低等,这些特殊的性质使得微纳流控芯片在生物化学分析方面具有重要作用。在这些重要应用中,工作电极起着非常重要的作用。本文根据微／纳流控芯片的特性,设计了面向生物分子操纵的微纳流控芯片控制实验台的结构,该微纳流控芯片以纳流控二极管和三极管为结构单元。根据纳流控二极管和三极管各自的功能,分别设计了各自的工作电极的结构,选取合适的制备方法,制备了控制电极,并对其进行检测,为生物分子操纵芯片控制电极的设计及制备提供了依据。然后,设计了生物分子操纵芯片的功能结构及尺寸参数,并根据芯片结构详细描述了电极的结构设计参数及功能。利用ANSOFT软件对芯片控制电极进行三维建模,对其进行三维静电场分析,讨论分析模拟结果。由于电极引线的作用,纳米通道方向上的电场强度呈现“抛物线”状。对电极结构进行一些优化,对比不同结构的电极在纳米通道表面产生的电场强度,找出了最符合要求的电极结构。利用GROMACS软件模拟了控制电极处的纳米通道表面电荷对通道内生物分子运动的影响。为以后生物分子的操纵实验奠定了基础。选取合适的生物分子操纵芯片控制电极的材料与制备方案,利用直流磁控溅射镀铜的方法,制备了生物分子操纵芯片的控制电极,并对薄膜电极进行了表征,验证了电极符合设计要求。最后,根据实验要求,在经过光刻-刻蚀方法制备的芯片背面制备铜电极,搭建了生物分子操纵的微纳流控芯片控制实验台。在芯片内注入DNA生物分子溶液,在显微镜下得到了DNA分子在压力驱动作用下的运动状况,实现了芯片内的生物分子探测,对实验现象进行讨论分析,验证了该实验台的可行性。