本发明公开了一种三维石墨烯界面的微流控芯片及其制备方法，该微流控芯片通过设计不同尺寸的微柱捕获凹槽，利用流体动力学，实现对单细胞及双细胞的捕获，通过三维石墨烯微柱电极实时定量采集单个或两个细胞的微运动(如细胞吸附，细胞迁移，细胞增殖和细胞增殖)时的阻抗电信号，为癌症病理和单细胞检测提供新的思路和方法。该微流控芯片的制备包括有图案化的金电极阵列、立体的石墨烯微柱电极阵列、PDMS流道、可以打开的PDMS盖板等环节的制备加工。这种方法加工的微流控芯片具有良好的生物兼容性，制备方法条件温和，简单易行，工艺参数可控，并且检测得到单细胞的电信号强度是普通微流控芯片的2倍。