上个世纪90年代初，微型全化学分析系统（micro total analysis system或 miniaturized total analysis system，?-TAS）概念的提出和发展，开辟了分析化学一个全新的领域。其目的是通过化学分析仪器的微型化和集成化，最大限度地把分析实验室的功能转移到便携，甚至是方寸大小的芯片上，所以又被称为“芯片实验室”（Lab-on-a-chip）。微流控芯片是?-TAS中最活跃的领域和发展前沿，它最集中地体现了?-TAS的核心思想，通过微细加工技术将微管道、微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件、窗口和连接器等功能元器件集成在特定材料基片上。 由于毛细管电泳为?-TAS提供了方便灵活的，在微尺度下的电渗驱动手段，同时在芯片上加工的毛细管电泳又显示出比传统毛细管电泳更优良的性能，因此，以毛细管电泳为核心技术，以微流控芯片为操作平台的毛细管电泳芯片技术自从20世纪90年代初被Manz等首次实现以来，发展十分迅速，业已成为微流控芯片的主流技术。毛细管电泳芯片也从实验室阶段跨入了商品化时期，Agilent 2100 Bioanalyzer, Shimadzu MCE 2010和 Hitachi SV1100型、SV1210型等商品化仪器均已面世，并已经应用于一系列的研究当中，从而进一步推动了毛细管电泳芯片的发展。与常规毛细管电泳相比，毛细管电泳芯片由于体积大大缩小，不仅使试剂、样品消耗量较常规的分析方法减少几千倍，还可使分析速度提高几十倍。同时毛细管电泳芯片对于DNA、多肽、蛋白质等生物大分子所表现出来的高分辨、高速、高通量的分离分析能力，使它极有可能成为后基因组时代基因多态性分析，蛋白质组分析，药物筛选，临床诊断中重要分离分析手段，因此具有十分诱人的商业前景。 玻璃芯片以其优良的光学性能和电渗性能倍受人们的亲睐，是目前科学研究领域应用比较广泛的芯片材料，但其加工制作过程还存在诸如工艺复杂、价格昂贵、较难键合等诸多缺点。高聚物芯片是近年来快速崛起的芯片材料，因其价格便宜，加工容易，种类多、来源广，适合大规模生产，成为目前毛细管电泳芯片发展的一个热点。但是目前的高聚物芯片加工方法大多需要特殊的仪器支持，且价格昂贵、工艺复杂，不利于常规实验条件下的大规模生产和应用。本论文主要针对微流控芯片制备中存在的以上问题做了以下几方面的工作： 1. 玻璃芯片的制备及应用研究。为了进一步研究玻璃芯片的实验室简单制备技术，我们查阅大量文献，设计实验对玻璃芯片的制备技术进行摸索。经过实验发现，玻璃的化学湿法腐蚀和热键合是芯片制作的两个关键步骤。在化学腐蚀过程中，腐蚀液的浓度和主成分是影响腐蚀效果的两个主要因素：氟化氢和氟化铵组成的混合液对玻璃的腐蚀效果较好；腐蚀液浓度对玻璃沟道腐蚀的平整度和深宽比影响很大，腐蚀液浓度高，腐蚀得到的表面就比较粗糙，腐蚀液浓度低，难以得到大的深宽比。玻璃芯片键合技术一直是影响其广泛推广的一大障碍，热键合技术仍然是其发展的主流，热键合前，玻璃贴合面的平整洁净度，决定了玻璃键合的成败，键合的温度控制决定了键合的好坏。最后，我们用自制的玻璃芯片DNA标记物进行电泳分离，检测其电泳性能，然后用于实际的DNA片段基因突变检测，取得了很好的研究结果。 2. 以PMMA为模板材料制备PDMS芯片及应用研究。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为模板材料，具有成本低、易加工、强度大等优点，所以我们非常期望将其应用于芯片模板的制备。根据PMMA的物理化学特性，我们先后设计了浇注法、热压法、注模法三种方法来制作PMMA模板，并对比了它们各自的优缺点。通过实验，最后采用注模法制作出了较好的PDMS芯片模板，并用复制出的PDMS芯片对荧光素等小分子的混合物进行电泳分离，取得了初步的研究成果。 3. 以PDMS为模板材料制备PDMS芯片及应用研究。聚二甲基硅氧烷（PDMS）是很好的芯片材料，具有易成型、光学透明性好、低毒性、低加工温度以及易与自身和其他材料封装等诸多优点，但同时PDMS材料具有较低的表面自由能和一定的强度，又使它具备了作为模板材料潜质。通过实验观察，我们发现两片PDMS材料不能够通过直接熟化来相互粘合，于是采用它来担任模板和芯片材料的双重使命，通过PDMS制作中常用的浇注法，通过两次浇注成型，将玻璃模板上的阴纹通道传递到PDMS片基上，然后将制备的芯片对荧光素小分子和DNA标记物大分子进行电泳分离，并用于基因突变检测，都取得了很好的实验结果。通过实验证实了我们的PDMS模板的制作方法是一种非常简单有效且快速的PDMS型芯片的模板制作方法，是一种极具发展潜力的新方法。