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微流控芯片(Lab-on-a-chip)，由于其具有试剂消耗低、高灵敏和高通量等优点，在分析化学领域表现出了重要应用价值。目前，微流控芯片技术已经成功地应用到众多的分析检测领域，如目标小分子的分离、分析检测，核酸、蛋白质分析，细胞分析，酶动力学测试等。本论文中，我们致力于微小型分析传感平台的构建，重点是进行芯片内微观结构设计，开发新的传感分析体系等。为此开展了一系列的研究工作，具体内容包括以下几个部分: 1.封闭式双极电极和开放式双极电极的建立:(a)我们得到了封闭式双极电极系统，驱动阳极（阴极）和双极阳极（阴极）置于两个通道中，阳极之间的反应不同，电流效率可以达到100％。将其利用于电化学发光体系，获得了很好的效果;(b)将封闭式双极电极用于纸芯片系统，并且首次构建了电导传感器:(c)构建了三通道封闭式双极电极系统，所有的氧化剂、还原剂，或者ECL的共反应剂和淬灭剂都能被电化学发光所检测。此外在工作中，我们还根据输入顺序的不同阐述了其在分子密码锁领域的应用;(d)将发光二极管(LED)引入封闭式双极电极体系中，结合其100％电流效率，构筑了一种集成化程度较高的分裂式双极电极体系。利用这一设计，所有的电活性物质均能被可视化检测。而且，LED的引入避免了昂贵试剂和仪器的使用;(e)提出了一个封闭式电致变色双极电极系统:例如，我们将普鲁士蓝沉积在双极阴极上，变色作为信号输出来首次指示阳极的反应。将阳极或阴极修饰其他电致变色材料，这一平台有望用于催化剂或酶的筛选;(f)我们开发了自驱动双极比色电极，非定向电源（化学能），可用于驱动双极电极系统。与电致变色材料（阳极或阴极）相连的另一端是参与反应的催化剂或酶（阴极或阳极），这样就形成自驱动双极比色电极。该便携式和廉价的传感器的工作方式类似于试纸，包含各种各样的应用，如筛选催化剂和酶，检测催化剂和酶的反应等。 2.ITO界面稳定薄膜的修饰和任意界面可剥离薄膜的修饰:(a)发展了一种普遍的方法，能够构建各种电沉积材料与ITO的稳定界面。由该策略制备的M/ITO芯片稳定性很高，从直接电沉积，溅射沉积和物理气相沉积得到的机械稳定性要高很多，初步证明了该策略适合于所有从零维生长的电活性材料在ITO基板上生长。这一策略被用于Hg(Ⅱ)的分析和催化剂的检测;(b)由于前面ITO模版能剥离金属材料，我们提出了具有高分辨率的，用于实现大规模，柔性，刚性或者可拉伸材料图案化的简单而全新电化学光刻技术。我们还发展了Hg(Ⅱ)的分析，H2O2的传感和汗液检测等。 3.3D折纸自驱动电化学发光生物传感装置的搭建。我们首先开发了具有环境友好型非贵金属电池的ECL传感体系(C|三氯化铁|氯化钠|氯化铝|铝)，当ECL溶液加入到样品池中，我们将检测到分析物的电化学发光信号。 4.微流控芯片体系上微纳结构和传感体系的建立（未写入毕业论文）:(a)微流控芯片通道中构建PDMS/Au的微结构，可以用作电化学原电池体系离子盐桥的作用。基于这个技术，我们利用电化学沉积的方法制备了Au/IrOx，Au/Ag/AgCl传感电极，结合双通道微流控芯片实现了在线pH的传感分析检测;(b)构建了LED自参比离子选择性电极。自参比离子选择性电极产生的毫伏电位信号被发送到AD620的放大器，得到伏级电势，然后用以驱动LED的发光。我们已经实现了K+，H+和Cl-的快速灵活的肉眼检测。