微流控芯片的发展顺应了生化分析发展的微型化、集成化和自动化的整体趋势。通过多种操作单元的灵活组合和规模集成，可实现样品的快速、准确、高效分析。近年来，随着纳米加工技术的不断发展，许多研究者将纳米结构融入微流控芯片，利用纳米通道的特殊性能对生物样品进行预处理、分离和检测，扩展了微流控芯片的应用领域，也符合蛋白质组学研究发展的需要。在蛋白质组学研究中，由于蛋白质样品复杂，表达丰度差异极大，多数蛋白因含量极低难以被检测，因此需要进行有效的预富集以满足检测需求。本文构建了一个微纳流控芯片富集系统，选用阳离子选择性的Nafion树脂在垂直PDMS芯片微通道方向加工纳米孔道结构，利用纳米结构的排斥富集效应实现小分子和蛋白质的富集。实验中，以负电性的荧光素、FITC-BSA和FITC-IgG为对象，采用汞灯诱导荧光检测系统，分别对缓冲液离子强度、电场强度条件等影响因素进行了优化。结果表明，30min内0.1fM级的荧光素和蛋白质的富集系数可达1010以上，富集系数随初始浓度的降低而增大，该系统可有效应用于蛋白质的在线预富集。在此基础上建立了微纳流芯片富集-毛细管分离检测系统，在PDMS上下层设计高度不同的微通道作为毛细管与芯片的接口，利用PDMS的弹性实现毛细管与芯片的连接。结果表明，芯片与毛细管可成功连通，接口处无样品漏流现象。初始浓度为0.33nM的FITC-IgG溶液经芯片富集后切换电压，浓缩带可被毛细管电泳分离，富集系数在102以上，为后续质谱检测提供了样品预处理的新方法。