离子浓度极化效应（ICP）是微流控系统中富集带电组分的有效方法,因其界面易于建立和操作而受到关注。纸基分析装置（PAD）廉价便携,易于加工,在即时检测领域展现出巨大的应用潜力,但其灵敏度较低是需要解决的问题。近年来,离子浓度极化效应已被引入到纸基分析装置中用于提高检测灵敏度。第一章首先对常见的电动堆积方法进行了介绍,包括场放大样品堆积、等速电泳、等电聚焦以及ICP效应。然后对ICP效应的原理,以及目前常见的构建ICP界面的方法进行了简单介绍。最后总结了目前纸基分析装置中常见的检测与读出手段。第二章提出了一种在PAD中引入工业上常用的离子交换膜（IEM）诱发ICP效应的方法。将IEM直接放置在润湿的纸通道上即可观察到显著的ICP效应。用阳离子交换膜（CEM）和阴离子交换膜（AEM）分别对阴、阳离子探针的电动浓集进行了展示。基于简单的LED激发和智能手机荧光成像系统,在CEM模式下实现了荧光素钠盐和FITC-BSA约10倍的浓集;在AEM模式下实现了对罗丹明6G约50倍的浓集。并考察了此电动堆积方法的定量性能。第三章基于PAD上的ICP在线浓集和手机成像系统提出了一种无仪器的蛋白检测方法,通过检测尿样中总蛋白含量展示了其性能。结果表明,生理样品中的蛋白质组分不经处理即可直接且多次加载到由阳离子交换膜（CEM）建立的ICP界面的耗尽区中,通过智能手机可视化地观察到蛋白组分可累积性的堆积成较窄的富集带。模型蛋白（Phyco）的比色检测结果表明,该法可实现至少60倍的富集效果。通过对来自模拟尿液中的白蛋白堆积带进行后染色,本法在具有诊断意义的50～350 mg/L范围内实现了良好的线性响应（R2=0.994）。对来自临床尿样中的总蛋白含量进行检测,其回收率处在93～108%之间,且RSD均小于11%。该法得到的检测结果与临床方法给出的数据之间没有显著性差异。本文提出的基于IEM的ICP界面为改善PAD上带电组分的检测灵敏度提供了一种经济有效的途径。通过将电动堆积与手机比色检测相结合,证明了在PAD中利用ICP效应对生理样品中的目标组分直接进行电动堆积和定量检测的可行性。