本发明涉及一种高通量单细胞捕获和排列芯片及方法，属于材料与组织工程领域，涉及高通量单细胞的捕获和排列，包括：蛋白渗透作用进行基底表面微图案的制作，膜孔限制作用来高通量捕获和排列单细胞，细胞在复杂微图案上的排布与铺展。本发明可以实现85％以上的单细胞捕获率，实现细胞在规定蛋白图案上的整齐排列和铺展。发明克服了大细胞群体研究时细胞异质性带来的影响，并且方法简单、单细胞捕获率高、拥有适宜的后续培养环境，决定其可应用于单细胞水平上的细胞连接、细胞间相互作用及细胞信号转导等的研究，在细胞工程与组织工程研究中都有着十分重要的作用。