由于生物样品的复杂性,对不同组分的分离是对样品进一步分析的必须前提。在蛋白质组学研究中尤其如此,迫切需要高效分离技术的鼎力支持。传统的单一分离模式所能获得的分辨率十分有限,因此将相关性低的不同分离模式联用可以获得更高的分辨率。本文自行搭建了一套基于微流控芯片的二维电泳分离系统,该系统对于荧光素样品的浓度检测限可达5×10^-10M,3次连续进样-分离所对应的信号峰的RSD<0.5%,具有良好的灵敏度和重现性。通过在微流控芯片的进样和分离切换上引入双电动阀系统,采用MEKC和CZE联用的分离模式,通过对电泳条件的优化,对20种标准氨基酸进行了定性和定量分析,这在文献报道中尚属首次。系统的线性范围超过3个数量级,线性相关系数γ>0.99,氨基酸样品的检测限在μM量级。在此基础上对市售的氨基酸口服液进行了分析,结果表明本文中自行构建的系统定量结果可靠,可以用于食品、医药保健品等产品的氨基酸含量分析。以牛血清蛋白胰酶降解产物——即多肽混合物为样品进行芯片二维电泳分离,结果表明系统对牛血清蛋白胰酶降解产物的峰容量约为330,在二维电泳图谱中可以辨认出22个样品点迹,为蛋白质组学研究中多肽样品的分离分析提供了一种新思路。在蛋白质组学研究中,由于蛋白质含量的不均一性,某些极低表达量的蛋白质难以检测,需要行之有效的预富集方法对其处理以满足检测的需求。本文自行设计制作了两种基于不同原理的蛋白质富集芯片,在对富集条件进行优化之后,以FITC标记的牛血清蛋白为样品进行了芯片蛋白质预富集实验,基于高压电场击穿形成纳流通道和基于聚丙烯酰胺多孔滤膜的蛋白质富集芯片分别获得了1000倍和300倍的富集效果。实验结果表明本文自行加工制作的PDMS芯片可以有效用于蛋白质的在线预富集,为以后的蛋白质芯片电泳分离和高灵敏检测提供了有力的保障。