癌胚抗原（carcinoembryonic antigen,CEA）是应用在癌症筛查与诊断中最为广泛的广谱性肿瘤标志物之一。通常情况下,健康成人血清中CEA的浓度在2.5～5 ng/m L以下,而恶性肿瘤患者体内的CEA含量会急剧上升,因此对CEA进行定量检测可以有效地帮助人们对恶性肿瘤进行初步筛查和预诊断。结合即时检测（point-of-care testing,POCT）技术,基于纸基微流控芯片（microfluidic paper-based analytical device,μPAD）的检测方法能够以简易便携的检测方式实现对CEA的快速、准确及高效的定量检测,这对于推动社区医院和体检中心等中小型医疗机构以及欠发达地区的癌症初筛和预诊的发展具有十分重要的意义。为满足POCT技术中对于快速、准确与便携的要求,在检测现场完成对分析物的定量,本文利用纸基微流控芯片（μPAD）进行CEA的免疫分析与测定,通过基于智能手机的便携式检测平台读取和分析数据并显示结果。首先,本文设计与开发了一种3D结构、多通道检测的圆形纸基微流控芯片用于CEA的快速免疫分析,其主要结构包括微通道网络、五个检测单元、溶液分离层、分析物检测层和废液吸收层,其中分析物检测层为可旋转结构,起到阀门开关作用,用于控制芯片上的微通道在连通和断开两种状态之间相互转换,实现免疫分析反应过程中时间的控制和冲洗操作的切换。纸基微流控芯片的制备过程采用了喷蜡打印并加热的方法,实验证明该方法制备所得的芯片具备良好的微流控和反应效果。其次,通过一系列优化实验确定CEA检测的最佳反应条件,并且计算出能够准确表达CEA检测结果的最佳颜色信号参数,以此建立了检测系统的标准曲线。进一步地,本文开发了一款基于智能手机的检测软件,用于分析与显示纸基微流控芯片上的CEA比色反应结果。系统针对纸基微流控芯片的显色结果进行了图像处理和算法优化,使得软件能够同时自动识别出多个检测区域并计算出其对应的CEA浓度。最终,本文开发的系统对CEA的线性动态检测范围为0.5 ng/m L到70 ng/m L,检测下限（limit of detection,LOD）达到0.015 ng/m L,且具有良好的重复性和准确性。通过分析50例阳性和40例阴性人类血清样品,得出系统检测CEA的灵敏度为98%,特异性为97.5%,证实本论文方法具备出色的临床检测性能。与传统的免疫检测方法相比,本文提出的检测系统大大简化了CEA检测的步骤,节约样本量的同时又能够快速准确地实现CEA定量,具有广阔的应用前景和巨大的临床应用潜力。