微芯片电泳是一种重要的微流控技术,具有快速、高效、易于微型化的特点,可用于各类样品的分离分析,相关研究十分活跃。但是,由于复杂的芯片加工过程等原因,该技术在实际分析领域的应用十分有限。为了降低微芯片的成本、促进微流控技术在实际工作中的普及,有机高分子聚合物越来越多地被用于微芯片的制作。环烯烃聚合物(COC)是一类新型高聚物,其优异的光学和机械性能使其在微流控领域具有巨大的应用前景,然而COC表面疏水且缺乏合适的官能团,容易引起生物大分子的非特异性吸附,限制了COC：芯片在生命分析等领域的进一步应用。因此,建立合适的COC芯片表面改性方法,考察其对COC微芯片电泳性能的影响,进而建立有实际意义的COC芯片电泳分析方法具有重要的理论和应用价值。本论文的创新点有：1.用廉价易得的材料和元件搭建了适用于毛细管电泳及微芯片电泳的程序控制高压电源,该电源高压输出稳定,可以实现高压的快速切换和程序升降,为微芯片电泳电源的设计奠定了基础；2.通过对COC芯片微通道的动态改性,建立了几种具有重要生理意义的生物碱和氨基酸的芯片电泳分离分析方法,这些方法具有操作简单、分析速度快、分离柱效高和检出限低等优点；3.通过紫外光引发聚合的方法在COC芯片微通道内壁接枝丙烯酸类聚合物层,建立了COC芯片微通道内壁引入不同官能团和表面电荷的方法,并考察了改性通道的芯片电泳分离性能,该改性方法具有操作简单、条件温和、速度快等优点。论文全文共分五章：第一章：综述。概述了微流控技术的发展历史、微芯片的制备方法、微芯片基片的改性方法以及微流控技术在分析领域的应用,并在此基础上提出本论文的选题意义及研究内容；第二章：使用廉价的电子元件设计搭建了程序控制高压电源并进行了测试。测试结果表明该高压电源性能良好,高压输出与控制电压呈良好的线性关系,对控制信号响应灵敏、升压迅速,可实现高压的程序升降,可靠性好。采用普通毛细管电泳的方式考察了该高压电源的实用性,无论是电流法测定电渗流的结果还是两种实际样品的分离都证明了我们搭建的高压电源完全适用于电泳分析。第三章：使用羟丙基纤维素(HPC)对COC芯片通道进行动态改性,用于两种具有重要生理意义的生物碱(麻黄碱和伪麻黄碱)的芯片电泳分析。以激光诱导荧光为检测手段,通过优化动态改性和其它影响分离的因素,得到了最佳的样品分离条件,同时考察了两种生物碱的异硫氰酸荧光素(FITC)衍生条件,在选定的条件下,FITC标记的两种生物碱可在140s内得到良好分离,检测限分别为0.4nmol/L和1.2nmol/L。该方法被成功应用于实际样品中这两种生物碱的分析,证明了HPC动态改性的有效性。第四章：使用HPC动态改性的COC微芯片进行了FITC衍生的牛磺酸的快速芯片电泳分析。优化了改性和分离条件,在最佳分离条件下,FITC衍生的牛磺酸和其它五种氨基酸可在70s内得到基线分离,牛磺酸的检测限达0.5nmol/L,分析速度快、灵敏度高。该方法被用于牛肉等实际样品中牛磺酸含量的测定,证明该法可用于食品或药物的质量监控。第五章：利用紫外光引发接枝聚合的方法实现了六种丙烯酸类单体对COC微通道内壁的永久改性。系统考察了引发剂种类、单体浓度、光照时间和反应温度等接枝条件对表面接触角的影响。以含硫单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为例进行了改性层的红外光谱、X射线光电子能谱表征,证明了改性层的存在。分别用微通道内壁带不同电荷的微芯片分离分析了四种FITC衍生的氨基酸混合物,结果表明在两种带不同电荷的微通道内四种氨基酸均可得到很好的分离,但微通道表面电荷不同,其出峰顺序不同,带正电荷的微通道中这些氨基酸的出峰顺序与带负电荷的微通道相比完全相反,间接说明了改性的成功。