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基因工程因其在疾病诊断与治疗领域上的应用前景而备受关注。现代技术手段中，长度超过一千个脱氧核糖核苷酸单体的脱氧核糖核苷酸链（DeoxyribonucleicAcid，长链DNA）均由多种长度低于一百个单体的脱氧核糖核苷酸短链（Oligonucleotide，寡核苷酸链）通过聚合酶反应拼接而成。多数商用合成仪合成寡核苷酸链的方法是亚磷酰胺三酯法，其效率、产率均已达到相当高的水平，但合成通量小、单种产品产能过剩、价格居高不下成为重要的发展瓶颈。为此，本论文基于MEMS技术，提出了利用由微米级二氧化硅小球形成的蛋白石阵列实现高通量、产量适中、低成本的寡核苷酸链合成仪的方法。 本论文首先研究了高强度蛋白石芯片阵列技术，包括硅基微反应腔的设计原理与加工工艺，微米级二氧化硅小球在微反应腔中自组装形成蛋白石阵列的具体方法，将该蛋白石阵列烧结成高强度芯片的工艺条件，以及将该高强度蛋白石阵列模型化成微流道的具体原理。蛋白石阵列上的裂纹将影响液体流阻均匀性，使后续化学实验中流阻较小区域内的化学试剂难以交换。为提高该高强度蛋白石阵列的均匀性，实验重点研究了蛋白石阵列上的裂纹消除方法，包括原材料的预烧结处理、自组装过程中具体工艺条件的控制和烧结过程中具体工艺条件的控制，掌握了制备均匀的高强度蛋白石阵列的工艺条件，拓展了蛋白石阵列的应用范围。 基于此高强度的蛋白石阵列芯片，本论文开展了合成寡核苷酸链的研究工作，包括化学表面修饰烧结后蛋白石阵列的必要性和具体修饰方法，基于压电式喷墨打印机的高通量点样仪的设计与测试，亚磷酰胺三酯法合成寡核苷酸链的具体实验设计，合成的寡核苷酸链的检验与测试方法和结果的分析。根据以上实验设计，本论文现阶段已得到了一条长度为6个脱氧核苷酸的寡核苷酸链。本论文首先从多个方面分析可能导致产物不纯的因素，包括化学表面修饰蛋白石阵列的效果，无水、无氧环境的影响，蛋白石阵列固有的“面心立方”结构对合成效果的影响。本论文最后提出了提高单步产率的可能途径，包括无水、无氧环境的控制，芯片设计的新工艺方法等。 本论文的研究具备了微反应腔的典型特点，不仅拓宽了蛋白石阵列的应用范围，还为寡核苷酸链合成提供了一种新思路，可能应用于全基因合成、体外蛋白质合成等需要高通量、微量产物的场合，有希望加速微反应器合成寡核苷酸链的实际应用步伐。