细菌种类的快速识别在牙病防治中具有重要的应用价值。以牙周病原菌为研究对象,建立了DNA快速扩增的自然对流聚合酶链式反应(PCR)方法及毛细管电泳荧光光学检测系统。研究表明,当毛细管有效长度为8 cm、电场强度为100 V/cm时,50 bp DNA ladder在筛分介质为0.5%HEC(羟乙基纤维素)(1 300 K)中的分离效果最佳。毛细管电泳结果表明,采用自然对流法可以在25 min内在圆柱腔体中实现牙周病原菌的快速PCR。

为优化毛细管电泳荧光信号检测系统，提高检测灵敏度，以100～1 000碱基对的脱氧核糖核酸作为分离对象，羟乙基纤维素为筛分介质，研究了直流电场下毛细管电泳荧光信号检测系统中的噪声特性.对不同分离电场强度、羟乙基纤维素溶液浓度和分子量、毛细管有效长度以及毛细管内径形状等情况下的噪声特性进行分析.分析得到该检测系统中信噪比最佳的优化参量，即分离电场强度为500~600 V/cm、羟乙基纤维素浓度为0.6%~0.7%、羟乙基纤维素分子量为250、圆形内径为50 μm以及毛细管有效长度为8 cm.

为进一步减小光源的体积、简化光路系统结构，消除毛细管电泳芯片诱导荧光检测系统中激发光源的反射光和杂散光的干扰，设计并建立了垂直层叠结构的有机发光二极管诱导荧光检测系统。针对有机发光二极管器件发光强度较低的问题，采用在器件的玻璃基底表面贴附微透镜阵列薄膜的方法，提高了入射光的强度。在对CCD积分时间、PDMS 微透镜直径及两偏振片间的偏振角度等参数进行优化之后，利用检测系统实现了罗丹明B 样品溶液的毛细管电泳分离。

建立了毛细管电泳（CE）与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用技术分析检测砷胆碱（AsC）、 砷甜菜碱（AsB）、 As(Ⅲ)、 二甲基砷酸（DMA）、 甲基砷酸（MMA）和 As(Ⅴ)六种形态砷化合物的方法。 结果表明, 六种砷化合物在20 min内即可得到有效分离, 各砷形态在2.0~50.0 μg·L-1范围内线性关系良好, 相关系数R2大于0.996, 检出限为0.10~1.08 μg·L-1, 5次平行测定中, 六种砷化合物峰面积的相对标准偏差（RSD）为3.0%~7.0%。 利用该方法成功对市售蓝点马鲛中砷化合物进行了测定, 加标回收率为93%~98%, 发现蓝点马鲛中的砷主要以AsB形式存在。 该方法具有稳定性好、 样品消耗量少、 快速、 简便等优点, 适用于其他生物样品中不同砷化合物的分析。

本文研究了成像检测方式以及阵列检测器在 DNA毛细管电泳的荧光检测中的应用，目的在于减小检测过程引起的样品区带增宽，提高 DNA毛细管电泳的分辨率和分离速度。依据分离度理论以及模拟计算结果，归纳了检测宽度的影响规律，指出减小检测宽度对于高效分离，特别是高速微流控系统电泳分离的重要性。实验测量并比较了成像检测与传统光强检测的结果。提出阵列检测器的信号增强方法，并进行了模拟验证。研究表明，成像检测可显著减小毛细管电泳的检测宽度，提高分离效率和分离速度。

针对毛细管电泳非接触电导检测电极间的寄生电容对检测信号的影响，研究了非接触电导检测器检测电极的结构。采用边界元素法研究了毛细管电泳非接触检测电极间的寄生电容，通过静电场软件仿真了两电极之间的电场分布，优化了非接触电导检测的电极结构。根据仿真结果提出了一种三明治式电极结构，其有效电极长度为200 μm，解决了传统电极结构寄生电容较大的问题，也克服了传统三电极结构检测电极易于折断的缺点。实验和仿真结果表明，相对于传统的电极结构，三明治式电极结构的检测器的寄生电容为10-15 F，减小了一个数量级。另外，该检测器在220 V/cm的分离场强下两种无机离子可在40 s内实现完全的分离检测。得到的结果显示三明治式的电极结构适合于毛细管电泳非接触电导检测，可以提高非接触电导检测法的灵敏度。

建立了利用毛细管电泳光二极管阵列检测器连续波长扫描分析滚珠水性笔墨水的方法。 首先考查了缓冲溶液的类型、 浓度、 pH值, 以及电泳分离电压对分析结果的影响, 同时研究了管径分别为50, 75和100 nm的熔融石英毛细管对光二极管阵列检测器检测结果的影响, 实验表明毛细管内径的大小与检测器的吸光强度成正比, 在保证分离效果的前提下, 采用管径为100 nm的毛细管可以提高吸光信号检测强度, 因此在紫外和可见光的波长范围内都可以检测到吸收峰。 实验确定浓度为20 mmol·L-1 、 pH值为8.5的四硼酸钠作为缓冲溶液, 熔融石英毛细管从进样口至检测窗口的有效长度为40 cm, 内径为100 μm, 电泳分离电压为15 kV。 利用光二极管阵列检测器在190～600 nm波长范围内进行连续扫描检测, 根据三维电泳图中紫外区和可见区电泳吸收峰的特征分析不同种类滚珠水性笔墨水。

构建了毛细管电泳-连续光多光子激发荧光检测系统并应用于生物分析.对几种常见生物胺,如腐胺,尸胺,组胺,精胺,亚精胺和苯乙胺的分析结果表明,该系统具有分离效率高、质量检测灵敏度高和低消耗等特点,适于复杂体系如生物样品的测量.定量分析显示,生物胺的检测限在nM级,线性范围超过2个数量级,进一步将多光子激发荧光检测与传统单光子激发荧光检测结果对比,发现前者还具有改善分离选择性的优势.

研制了一套新型毛细管电泳-连续光多光子激发荧光检测系统,并用该系统对含有多种荧光染料的样品进行了电泳分离和多光子激发荧光检测.结果表明:该系统具有分离效率高、质量检测限低和宽谱激发等特点,适合生物体系等复杂样品的测量并实现了 DNA 样品的分离分析.