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荧光原位杂交技术是一种非放射性分子生物学和细胞遗传学结合的技术,是在20世纪80年代末于放射性原位杂交技术基础上逐渐发展起来的。因其使用安全、实验周期短、结果准确性高以及观测方便等优势,在产前、肿瘤及血液类疾病的诊断应用中备受青睐。但由于该技术的工序复杂繁琐,所需试剂耗材异常昂贵,同时该技术目前仍主要停留在人工操作阶段,对操作人员专业素质极度依赖,技术培训成本高昂,大大降低了该项技术效用的发挥,极大程度上限制了该技术的使用和推广。针对此现象,全球范围内就有像德国徕卡、荷兰飞利浦等少数知名医疗器械公司开发出了一些自动化设备,但是他们的处理方案基本上都是使用多种设备组合完成,且关键步骤仍然需要专人手工操作,操作时长和试剂消耗量等方面与人工操作相比并无太大优势。针对荧光原位杂交技术及其自动化的发展现状,本论文对自动化程度高、试剂量消耗少、处理效率高的全自动荧光原位杂交系统装置进行了研究与开发。本论文为解决荧光原位杂交技术所涉及的液基细胞分子诊断操作过程中的复杂关键问题,通过以试剂消耗少、检测速度快、操作简便、多功能集成、反应体积小的微流控芯片技术和医学分子诊断技术为基础,对于集液基细胞的分离、纯化、固定、杂交一体的全自动液基细胞荧光原位杂交系统装置进行研究。并针对不同场景的使用需求,分别设计制作了针对大型医院、检验机构的大通量全自动荧光原位杂交系统装置和针对中小型社区医院的基于数字微阀的POCT(即时检验,Point-of-care Testing)荧光原位杂交系统装置。与现有设备相比,本论文所研制的装置有如下优势:(1)首次实现了仅需一台设备就能完成荧光原位杂交技术全流程自动化;(2)装置所使用的封闭式微流控芯片反应腔可以在保证荧光原位杂交实验效果的前提下节省80%的试剂用量,同时独特的多反应腔芯片大大提高了单位面积样本处理量,既可以减小设备体积又能保证样本处理量;(3)将传统方法所要的24h处理时间缩短为4小时,处理效率显著提高;(4)结合微流控芯片技术和简单的自动控制技术的数字微阀可以很好的替代传统控制复杂、成本高昂、体积庞大的液体运送器件,在极大程度减小成本和复杂程度的同时所能控制的试剂量更加精确。本论文所研制装置的各项关键技术指标已达到国际先进水平,它的成功研制可极大地扩展荧光原位杂交技术的应用市场,推动我国医疗方向向精准医疗和个体化医疗发展,快速建成用于液基细胞分子诊断的全自动化、小型化、智能化的医学检验产品。