细胞培养微系统，也称细胞培养芯片(Cell Culture Chip)，是近年来快速发展的新兴技术。它利用微机电系统(MEMS)技术在玻璃、硅、有机聚合物等基片上制作一系列微通道、微池等空间结构元件，并集成温度控制装置、培养液进样装置等，利用芯片体积小、比表面大、热传导效率高的特点，在芯片上实现细胞的体外培养。细胞培养微系统已经开始在细胞迁移、细胞分化、药物筛选等领域得到应用。本论文系统研究了细胞培养微系统，建立了一套从芯片设计、制作、温度控制、培养液进样和视频观察记录，到最终实现细胞体外培养的研究方法。本论文的主要工作有：1．总结了前人关于细胞培养微系统的研究情况，提出了自己的研究方案；2．湿法腐蚀ITO玻璃，利用钻蚀效应一次成型得到细胞培养芯片，同时集成温度控制装置，实现细胞培养系统的微型化；3．设计了适用于细胞体外培养的小型温度控制装置，利用软件ComsolMultiphysics 3．2对其加热效果进行了模拟分析，此装置具有体积小、操作简单、温控迅速准确等优点，且不妨碍显微镜对细胞的观察；4．应用该细胞培养微系统进行了细胞体外培养实验，解决了芯片温度控制、气体供应、培养液改进和灌注等相关技术，实现了猪胯骨内皮细胞(PIEC)和小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)在体外的培养，细胞存活期大于三天。本论文研究表明，细胞培养微系统具有体积小、能在体外长期培养细胞、可对培养过程实时观察和记录等优点。但是要真正推向实际应用，还需要进一步改进芯片结构，以降低芯片的制作成本，扩大细胞培养芯片的应用范围。