1991年,Jorgensen等首次建立了高速毛细管电泳(High Speed Capillary Electrophoresis, HSCE)技术,即采用较短毛细管和高分离场强来实现样品高速分离。与微流控芯片HSCE系统相比,短毛细管HSCE系统无需昂贵的微加工设备和复杂的加工步骤,不仅具有结构简单、操作方便等优点,同时可以降低成本,便于系统的集成化和微型化。为了适应现代生命科学发展的需要,人们对HSCE系统的多样品和小体积样品的分析能力提出了越来越高的要求,这对药物发现、抑制剂筛选、催化剂筛选等具有十分重要的意义。第一章首先对基于短毛细管高速电泳分离系统的发展和现状进行综述。对该系统近年的应用和试样引入技术进行总结,同时按照样品种类的不同,对多样品分析中和液滴分析中使用的试样引入技术进行了介绍。第二章建立了一种基于384孔板和短毛细管的高速电泳分离系统,提出了一种适用于多样品连续分析的0°方向自发进样方法。该方法采用了商品化多孔板,增大了样品液池的数量,可直接与各种标准化操作结合。实验考察了影响试样引入过程的主要因素,包括毛细管进样端形状、平移台脱离角度、平移台移动速度等。在优化实验条件下,进样区带长度达40gm,相应的进样体积为78pL。使用一根分离长度为1.5cm的短毛细管,在15s内实现了异硫氰酸荧光素(Fluorescein5-Isothiocyanate, FITC)标记的精氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸和天冬氨酸的分离,各个电泳峰的理论塔板数达7.96×105/m-1.12x106/m,相应塔板高度为1.26μm-0.89μm,说明该系统的分离速度和分离效率与多数文献报道的基于微流控芯片的电泳系统相当。不同样品液池间的精氨酸和苯丙氨酸的校正峰高相对标准偏差为2.4%和2.7%(n=20)。同时利用该系统,在6min内实现了20种不同氨基酸样品的连续高速分离分析。第三章发展了一种基于液滴阵列芯片的高速毛细管电泳分离系统。将毛细管进样端磨尖后用作取样探针,同时毛细管也作为电泳分离通道,直接对油层覆盖下的样品液滴阵列进行寻址式取样和分离分析。采用该平台实现了浸油nL级液滴的pL级自发进样。实验考察了影响液滴试样引入过程的主要因素,包括油相种类、油层厚度、液滴体积等。在优化实验条件下,在有效分离长度为2.0cm的毛细管上,30s内实现了对FITC标记的精氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸和天冬氨酸的分离,各个样品峰的理论塔板高度在1.71μtm和1.08μm之间,相应的理论塔板数在5.86×105/m至9.22×105/m之间。利用该系统,15min内实现了25个不同氨基酸样品的连续高速分离分析。同时应用该系统对液滴内氨基酸试样的荧光衍生过程进行了实时在线监测。