近年来,磁性纳米复合材料因其独特的物理和化学性质以及它们在各种领域如药物输送和细胞分离中许多潜在的应用而受到越来越多的关注。由于其兼具纳米材料和磁粒子两者的优点,包括低毒性、良好的生物相容性、尺寸小且比表面积大以及快速的磁响应性能,方便操作,能够实现快速分离,表现出在生物化学研究中非常可观的应用前景。超微型分析系统,也被称为“芯片上的实验室”,显著地改变（生物）化学分析的方式。将样品制备,分离和检测等一些实验室程序集成在一个芯片上,而微芯片电泳就是一种在芯片上的新型分离技术。与其他分离技术相比,微芯片电泳技术具有高效的分离能力、设备体积小、消耗量少等优点。但是在以聚二甲基硅氧烷（PDMS）制备的芯片中,由于PDMS固有的疏水性,导致分离分析时电渗流不稳定、样品的非特异性吸附,效率降低。本论文,针对以上问题利用磁性纳米复合材料对PDMS微芯片通道表面进行修饰以及改性,不仅改善微芯片表面的亲水性能,减小非特异性吸附,还应用于提高分离手性对映体和单核苷酸多态性的分离效率。内容如下:1、绪论主要概述了磁性纳米复合材料特点及应用,微流控芯片的发展及微芯片毛细管电泳的原理。重点阐述了各种材质的微芯片的制备及PDMS微芯片表面改性的方式方法和微流控芯片的检测器。同时,简单介绍了本论文的主要研究工作和意义。2、以磁性分子印迹聚合物作为固定相,在微芯片毛细管电泳中快速分离扁桃酸对映体和组氨酸对映体。在碱性条件下,分别以R-扁桃酸和L-组氨酸为模板,去甲肾上腺素为功能单体,在Fe₃O₄ NPs表面进行分子印迹。随后利用洗脱剂移除模板分子,制备出了含有与模板分子完全匹配的三维空腔的印迹聚合物MIP-Fe₃O₄@PNE NPs。此印记分子兼具Fe₃O₄ NPs（磁性强和比表面积大）和PNE（多官能团和生物相容性好）两者特有的性质,能够通过外加磁铁的作用,方便地固定在分离通道的任何位置,而且与模板分子有高结合能力和良好的选择性。在MIP-Fe₃O₄@PNE NPs功能化PDMS微芯片上实现了扁桃酸对映体和组氨酸对映体的高效的分子识别能力。3、以GO@Fe₃O₄复合材料（GO@Fe₃O₄）作为固定相,在微芯片毛细管电泳中分离和检测单核苷酸多态性（SNPs）。设计了一种与miR-21完全互补的亚甲基蓝标记的探针DNA（P1）,与miR-21杂交形成完全互补双链P1T1,与miR-21的错配链sm-miR-21杂交形成不完全互补双链P1M1。利用GO@Fe₃O₄所具备的良好的磁性功能,将其在外磁场作用下固定在PDMS微通道内,相对于P1T1而言,GO@Fe₃O₄对不稳定的P1M1具有较强的吸附作用,导致在GO@Fe₃O₄功能化微芯片中P1T1和P1M1的保留时间不同,在微通道上实现了对P1T1和P1M1的基线分离,从而能够实现对SNPs识别。