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本发明公开了一种陶瓷微流控芯片及其制备方法、应用,该陶瓷微流控芯片是由掺杂稀土离子的透明陶瓷基体与微通道构成,且微通道分布在透明陶瓷基体内部。其中掺杂于透明陶瓷中的稀土离子为Mn2+、Mn4+、Cr3+、Pr3+、Ce3+、Nd3+、Yb3+、Er3+、Ho3+、Tm3+、Eu3+等中的一种或者多种。透明陶瓷基体为Al2O3、Y2O3、MgAl2O4或(GdxLuyY1?x?y)3(GaZAl1?z)5O12(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1)中的一种。该陶瓷微流控芯片的透明陶瓷基体由高温致密化烧结得到,具有高的致密度与透过率。该陶瓷微流控芯片的微通道内径尺寸为数十到数百微米,且微通道通过牺牲模板法形成。该陶瓷微流控芯片具有物化性能稳定,成本低以及应用范围广等优点。