毛細管電泳芯片具有分析速度快、樣品用量少、分離效率高等諸多優(yōu)點,自問世以來,就得到了人們的普遍關注。在短短十幾年的發(fā)展時間里,它迅速發(fā)展成為一種有效的分析檢測手段,在生命科學、分析化學等諸多領域得到了廣泛的應用。其中,一維毛細管電泳芯片在基礎理論、加工技術、流體控制和檢測裝置等方面均得到了廣泛深入的研究,而在此基礎上提出的二維毛細管電泳芯片,將兩種不同的分離機制相耦聯,因而具有原先任何一種分離方法所無法比擬的分離能力。本論文的研究工作主要包括:一維毛細管電泳芯片的制作與分離實驗、二維毛細管電泳芯片的設計和二維芯片制作工藝實驗研究等三方面內容。我們使用聚二甲基硅氧烷為材料,加工制作出十字交叉形管道結構的一維毛細管電泳芯片,并在此芯片上進行了初步的DNA片段長度分析實驗。實驗結果表明,該芯片可以完成對DNA片段的分離分析檢測,平均理論塔板數約為16,000,可以將相差10bp的DNA片段分離檢測出來,分離效率為0.43。同時,對目前芯片中存在的一些問題進行了比較詳細的分析和討論,并指出了今后的改進方向。在成功實現一維毛細管電泳芯片樣品分離實驗的基礎上,根據二維毛細管電泳芯片的原理,提出了二維毛細管電泳芯片的實驗方案,通過對流體運動狀態(tài)的理論模擬和芯片局部結構的改進,完成了二維毛細管電泳芯片的設計。并根據此設計,對其制作工藝進行了實驗研究,實現了二維毛細管電泳芯片的制備。