分析仪器的微型化和集成化是分析测试方法发展的重要趋势，微全分析系统就是在这样的趋势下应运而生的一个交叉性的研究领域，它能够在数十平方厘米的芯片上实现多种在普通实验室中才能完成的操作和功能。在微流控芯片系统的研究中，聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前应用最为广泛的一种聚合物芯片材料，它具有许多优良的理化性质以及价格低廉、加工方便等特点，在众多研究领域特别是生化分析中有着重要的应用。充分发掘PDMS材料自身性质，发展针对于PDMS微流控芯片加工、集成化和功能化的新方法和新技术，将为生命科学的研究提供强有力的平台。 基于以上分析，结合本研究组在微流控芯片电泳和电化学检测等方面的研究基础，本论文开展了以下几个方面的研究工作： 1、开发了一种利用激光打印机制作PDMS微流控芯片的新技术。我们使用分辨率为1200 dpi的普通激光打印机，在透明胶片上打印出不同形状的管道，将这些带有打印图案的透明胶片作为PDMS芯片的模板，在上面浇铸PDMS前聚体便可得到所需要的芯片。通过该工艺可以制作出深度为10 μm，最小宽度为60μm的微管道。我们分别以生物小分子和无机阳离子的混合物为分离体系，对微管道的性能进行了测评，结果表明其性能与传统光刻方法制作的管道的性能相当。该技术与传统的加工方法相比具有加工过程简单、制作周期短、成本低廉等显著优点，而且在加工过程中不需要复杂的专业设备和毒性较大的化学试剂，这对于微流控芯片在普通实验室的普及起到了很好的促进作用。 2、提出了一种在PDMS微芯片上固定微珠的新方法。这种方法是基于我们先前报道的激光打印机制作PDMS微芯片模板的技术发展而来的。首先，我们通过一步热处理将微珠固定到作为模板阳纹的打印墨粉上；然后再利用PDMS的黏性将微珠转移到PDMS芯片微管道表面。利用这一方法，能够同时完成微珠的区域化固定和PDMS芯片的成型。以固定化的微珠为基底，还可以进一步进行蛋白质和酶的固定化。我们在PDMS芯片上构建了一个固定化葡萄糖氧化酶(GOx)反应器，并研究了以葡萄糖为底物的酶反应器的催化性能。实验结果表明该方法在生物化学及其它相关研究领域都具有很好的应用前景。 3、研制成一种基于在柱固定化酶反应器的新型微流控传感器。这种传感器制作简单方便，集成酶反应器的尺寸可调，性能可控。以葡萄糖氧化酶为模型酶，以电渗流作为驱动力，并采用安培检测法，我们对集成了不同长度的酶反应器(从0.5 cm至3.0 cm)的传感器性能进行了研究。结果发现随着酶反应器长度的增加，传感器的线性范围由0-8.0 mM增加到0-30.0 mM，检测限则由42 μM降低至6.5 μM。存放23天后，酶反应器仍然保持了65％的原活性。该传感器还显示了良好的抗干扰能力。我们将该反应器应用于人血样中葡萄糖浓度的检测，取得了良好的结果。 4、基于PDMS的可透过性和自身含有的还原型基团，我们首次报道了一种原位合成金纳米粒子/PDMS复合材料的方法。通过改变固化剂和单体的比例，可以调控金纳米粒子的形貌，复合膜的颜色以及金纳米粒子的分布区域。我们还对PDMS/金纳米粒子杂化材料的化学、光学性质进行了详细研究。利用PDMS微管道或者通过等离子体处理可以在PDMS表面进行金纳米粒子的区域化合成。以这种区域化的PDMS/金纳米粒子复合材料为基底，我们进一步固定了抗原、抗体和酶等生物大分子，并以葡萄糖氧化酶为模型物构建了固定化芯片酶反应器，研究了反应器的催化性能。我们的实验充分表明该复合材料在光学器件、生化分析等领域具有良好的应用前景。