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微流体芯片系统具有试剂消耗量少,反应时间短,高通量并行大规模反应,在线检测,成本低,检测结果更加可靠和自动化程度更高等特点,目前有着广泛的生物学应用。在微纳尺度下,微流体驱动是微流体芯片系统的基础。传统微流体芯片系统使用微泵和微阀来实现微流体驱动,系统难于集成、体积较大、驱动效率不是很高。而基于成熟的微型免疫磁珠技术和电磁MEMS加工技术,采用离散液滴驱动的微流体芯片系统能够实现更精确的微流体控制和反应试样容量控制,这种微流体芯片系统也是目前国内外的研究热点。本文首先阐述了磁珠技术原理和应用,归纳总结了国内外微流体驱动方式的研究现状,确定了一种旋转驱动式微流体芯片作为研究对象；然后介绍了该芯片的结构和磁珠液滴操控的基本原理,并分析了芯片内部磁珠液滴分离、融合、收集、输送和混合的过程,重点对该芯片电磁驱动部件的相关问题进行了研究。该芯片系统是由多层平面线圈和永磁铁产生的耦合磁场实现对磁珠液滴的操控,耦合磁场分布是磁珠操控的关键。耦合磁场分析方法是优化芯片参数的基础。本研究首先利用毕奥-萨法尔定律和积分方程法得到单层平面微线圈三维磁场数值计算方法,并采用数值计算工具Matlab分析得出微线圈磁场分布及其特性；其次利用有限元工具Ansys建立开域磁场分布的单层平面微线圈模型,并施加磁场线平行的边界条件和数值计算时相同的电流载荷,计算得出与数值计算方法相一致的结果,证明了此有限元分析方法的可行性；然后,基于单层平面微线圈有限元分析方法,建立多层平面微线圈和永磁体模型,得出耦合磁场有限元分析方法；最后利用Matlab和Ansys工具提出一种磁珠操控可行性计算方法。该方法是由Ansys强大的后处理功能得出耦合磁场中磁场强度和梯度值,再给出磁珠载体的响应参数,由Matlab可以计算得出所受磁场力和粘滞阻力,从而判断磁珠操控的可行性。在基于电磁MEMS技术的芯片设计中,可用此方法指导设计平面微线圈相关参数。针对微线圈是复杂的不规则几何体,在进行网格划分时会出现网格退化和不规则网格等问题,在综合考虑传导、对流等传热影响因素的基础上,提出-种平面微线圈的有限元模型简化方法,将平面微线圈等效为一规则六面体。并基于简化模型建立了磁珠搅拌装置的有限元模型,对不同电流载荷磁珠液滴的温度场进行了仿真与计算,得到了与已有文献的实验相一致的结果,验证了本文分析方法的正确性。并采用该方法分析了芯片厚度、玻璃基底厚度、驱动载流大小等对芯片温度场的影响。