化学分析设备的微型化、集成化与便携化是当前分析仪器和分析科学发展的一大重要趋势。微流控芯片就是顺应这一时代背景发展起来的一种微系统。在微流控芯片上,可以集成常规分析实验室的进样、混合、反应、分离、检测等操作。通道尺寸结构的微型化使微流控芯片系统具有试样和试剂耗量低、物质扩散速度快、分析时间短等优势,非常适合贵重样品和微量样品的检测,也特别适合研制成便携式仪器进行各种现场分析。微流控液滴是近年来微流控领域迅速崛起的一种新技术。与常规连续流微流控系统相比,微流控液滴系统具有更高的比表面积,更快的传质和传热速率及更短的反应时间。微流控液滴可以做为单独的微反应器,用于超微量、高通量的平行实验。目前,微流控液滴系统的研究已引起广大研究者的关注。基于上述研究背景,本论文主要开展了微流控液滴液/液萃取和微流控液滴双极电极电化学检测新方法的研究。论文共分三部分。第一部分为第一章,简要介绍了微流控系统和微流控液滴系统的特征及应用,总结了微流控液/液萃取研究进展和微流控电化学检测发展现状。第二部分为第二章,采用纳升级取样探针-缺口管阵列试样引入平台,建立了界面电势差调控的微流控液滴液/液萃取系统。该萃取系统通过化学极化方式调控液/液界面电势差,实现分析物的萃取。以甲基橙阴离子为研究对象,1,2-二氯乙烷为萃取剂,考察了系统性能。当液/液界面电势差低于-0.2V时,5s内就可实现甲基橙阴离子从4nL水相溶液到等体积1,2-二氯乙烷液滴相的转移,萃取效率高于80%。通过改变两相溶液的离子组成和浓度,可以调节液/液界面电势差,借此实现不同程度的萃取。研究表明萃取结果与理论拟合结果相符。与通过外加电极调节液／液界面电势差的萃取方法相比,该系统省去了在微流控通道中加工电极的繁琐步骤,且在更短的时间内可以实现更高效率的萃取。第三部分包括第三章和第四章,建立了一种双极电极电化学-微流控液滴传感新方法。第三章对设计的双极电极电化学-微流控液滴传感器进行了优化,并将该传感器用于过氧化氢的检测。该传感新方法是在一块氧化铟锡导电玻璃-聚二甲基硅氧烷(ITO导电玻璃-PDMS)芯片上开展的。其中,ITO导电玻璃基片上加工有驱动电极和双极电极,PDMS盖片上制作有微液池,双极电极阳极端和阴极端分别置于两侧的微液池中。将含三联吡啶钌/二丁基氨基乙醇(Ru(bpy)32+/DBAE)体系的微升级液滴加入双极电极阳极端的微液池中,并向双极电极阴极端的微液池中加入分析物溶液,合适的驱动电压就会促使双极电极两端分别发生Ru(bpy)32+/DBAE的氧化反应和分析物的还原反应Ru(bpy)32+/DBAE的氧化反应伴随电化学发光信号的产生,利用捕捉到的电化学发光图像即可实现分析物的可视化检测。以Ru(bpy)32+/DBAE体系和含某一浓度铁氰化钾的氯化钾溶液为研究对象,优化了电极尺寸结构和双极电极阳极端及阴极端的电解质溶液条件。实验结果表明较宽的驱动电极、较窄和较短的双极电极及较短的双极电极与驱动电极间距,利于在更低的驱动电压条件下获得双极电极电化学发光信号；发光试剂溶液的最佳组成为1mM三联吡啶钌/0.1mM二丁基氨基乙醇。此外,双极电极阳极端的电化学发光强度易受其阴极端溶液组成及浓度的影响,因此,可以利用双极电极阳极端的电化学发光信号对其阴极端的分析物进行检测。在此基础上,在双极电极阴极端修饰金纳米粒子-辣根过氧化物酶复合物,将建立的双极电极电化学-微流控液滴生物传感器用于过氧化氢的检测。在合适的驱动电压条件下,双极电极阴极端修饰的辣根过氧化物酶就会催化过氧化氢发生还原反应,利用双极电极阳极端液池中Ru(bpy)32+/DBAE体系发出的电化学发光信号间接检测了这一过程。在成像检测过程中,同时采集流经双极电极的电流信号,即可实现安培-电化学发光成像双功能检测。实验结果表明,双极电极阳极端的电化学发光灰度对数与过氧化氢浓度对数在10-5～10-2M浓度范围内具有良好的线性关系；流经双极电极的电流对数与过氧化氢浓度对数在5×10-5～10-1M浓度范围内具有良好的线性关系。两种检测方法获得的检测结果之间具有良好的一致性(相关系数0.9952)。该传感器具有结构简单、样品和试剂耗量少、灵敏度高、分析速度快、线性范围宽、可避免待测样品与检测试剂之间的交叉污染等优点,有望在分析物传感检测等方面实现广泛应用。第四章在第三章工作的基础上,将研制的双极电极电化学发光成像-微流控液滴阵列传感器用于有机化合物的检测。以N,N-二甲基甲酰胺相中的四种醌类物质苯醌(BQ)、2,6-二氯-1,4-苯醌(DCBQ)、2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌(TCBQ)、和7,7,8,8-四氰基对二次甲基苯醌(TCNQ)为研究对象,验证了系统的可行性。采用双极电极阳极端水相溶液中Ru(bpy)32+/DBAE体系发出的电化学发光对这四种醌类物质进行了测定。实验结果表明双极电极阳极端的电化学发光灰度对数与每种醌类物质的浓度对数之间具有良好的线性关系。BQ、DCBQ、TCBQ和TCNQ的检出限分别为220μM、70μM、250μM和200μM。该方法为电化学发光检测提供了一种新思路,拓宽了电化学发光检测法的应用范围。