微全分析系统是目前分析化学中的一个重要研究方向，也称为微流控系统，芯片实验室等，它借鉴了计算机技术微型化的优点，通过在信用卡大小的芯片上对实验室功能如样品预处理、反应器、样品分离和检测器等功能的有效集成，实现分析实验室的微型化。与传统的分析系统相比，其优势在于可以极大地缩短整个分析流程所需要的时间，所需的试剂消耗也大大降低，同时自动化程度大大提高。微全分析系统的实现将有助于人们发展新的平台用于前沿交叉科学的研究，如环境监测、生物医学等。 本文以芯片毛细管电泳电化学检测为重点，研制了芯片电泳专用高压电源、优化了芯片电泳电化学检测集成装置、提出了芯片电泳间接安培检测新方法、对PDMS的表面性质和电泳电渗流产生机理等进行了深入研究。具体内容如下： 1、设计制作了一种小型的程序控制的芯片电泳高压电源，有两路电压输出，可用于芯片毛细管电泳的分离和进样，程序控制电压和时间，在计算机屏幕上显示分离电流，适用于芯片毛细管电泳的状态监控和电渗流监控。在此基础上，还设计制作了用于芯片毛细管电泳的电化学检测集成装置和激光诱导荧光检测装置，并设计了与之配套的计算机程序。 2、针对可拆卸PDMS芯片管道位置的不确定性，设计了一种集成在PDMS电泳芯片支持平台上的三维调节器，用于调整电化学安培检测器位置，简化了工作电极与PDMS管道之间的准直操作。该集成装置适用于实验室制造的普通工作电极。利用这一装置研究了工作电极和PDMS微管道出口距离对电化学检测的影响。对于宽度为50微米的PDMS分离管道，理想的电极与管道出口之间的距离为10微米，其原因可能在于PDMS管道较小的电渗流。利用这种电泳电化学检测集成系统和直径为300微米的碳圆盘电极，有效地分离检测了肾上腺素和邻苯二酚，在对分离电压、加样条件、检测电位等参数进行优化后，检测的线性范围在20μM到1mM之间，邻苯二酚的检测限在2μM。同时，利用此装置和直径150微米的铜圆盘电极，在PDMS微管道中还分离检测了精氨酸和组氨酸。 3、建立了一种新的芯片毛细管电泳间接电化学安培检测方法。该方法通过精确的定位装置将单根碳纤维圆盘电极插入分离管道的末端实现，因此也称为在柱（in-channel）安培检测法。经研究，以这种柱内方式进行安培检测，在发生电化学还原反应时工作电极电位和电泳的分离电场耦合，而发生电化学氧化反应时则不耦合。基于这一原理，利用运行缓冲液中溶解氧的安培响应可以间接检测非电活性物质，而电活性物质则可以通过安培检测直接进行。通过对非电活性的无机阳离子（Li<’+>、Na<’+>、K<’+>），电活性的生物物质（多巴胺和肾上腺素）以及电泳电渗流的检测进一步证明了这一方法的可行性。 4、以间接安培检测法为基础，对PDMS微管道的电渗流进行了研究。在使用磷酸盐缓冲溶液（PBS）作为运行液时，电渗流随着运行次数的增加逐渐增大，最后达到稳定。在分离电压为1000V时，使用浓度（10mM）和pH（7.0）相同，阳离子不同的PBS作为运行缓冲液，电渗流的时间分别稳定在49.8秒（全Li<’+>-PBS）、57.1秒（全Na<’+>-PBS）和91.0秒（全K<’+>-PBS）。同时在PDMS微管道中对K<’+>、Na<’+>、Li<’+>等离子进行分离的结果表明，不同的无机阳离子和PDMS之间存在不同的相互作用，其中Na<’+>、Li<’+>在PDMS表面存在较强的吸附。这些结果说明PDMS微管道中的电渗流来源于其表面吸附的阴离子和阳离子。这为有效控制PDMS芯片电泳的电渗流和发展新型的动态修饰方法提供了依据。