癌症,即恶性肿瘤,包含上百种相关病症,其治愈率低、致死率高,而“谈癌色变”也说明其对人类健康的“杀手”地位。治疗癌症对人类来说任重而道远。传统方法主要以配合强细胞毒性药物进行化疗,此法对人体本身具有极大副作用。现如今随着中药资源的利用和开发,越来越多具有抗癌效果的低毒性药物被研发。但传统中药对癌细胞的研究方法费时费力。因此近年来新兴的微流控芯片在细胞及药物方面的应用发展迅速。本研究通过一种新型微流控芯片,对其形成的浓度梯度进行了一系列试验,将其与两种癌细胞(人乳腺癌细胞(MCF-7)和人肝癌细胞(HepG2))和两种抗癌药物(多柔比星(Doxorubicin,DXR)和顺铂(Cisplatin,DDP))相结合,证实该芯片的实用性和可行性。随后,通过传统方法研究两种药用植物(蒲公英和紫花地丁)对上述两种癌细胞的影响,利用多种鉴定手段对细胞增殖、凋亡状况进行分析。最后,将上述中药提取物与该芯片结合,并与传统方法进行对比。主要试验结果如下:1.设计制作一种单层微流控芯片,利用不同荧光染料灌注后形成浓度梯度结合软件定量分析。证明该芯片可以形成与数字化模拟结果相似的12个浓度梯度。随后,通过纤维连接蛋白修饰后各微培养室荧光强度验证、大范围流量研究、混合效果探究、浓度稳定性分析等方法,得到该芯片在一个大范围的Rec下(0.02-40.53)都可以达到所需的浓度,稳定性可以维持5天以上,满足研究药物对细胞的作用。2.将MCF-7细胞和HepG2细胞引入芯片,证明细胞形态良好,可以正常增殖生长。利用AO/PI双染法对两种细胞在芯片中进行活力鉴定,研究持续灌注常规DMEM培养基以及含抗癌药物(DXR和DDP)培养基对细胞生长、凋亡的意义。证明了两种肿瘤细胞对于抗癌药物的时间和浓度的依赖性,并验证该芯片具有细胞分选、药物筛选及探究药物配比能力。3.在传统方法上,通过AO/PI双染法、MTT法和线粒体膜电位检测法探究两种抗肿瘤药用植物(蒲公英和紫花地丁)对MCF-7和HepG2细胞在生长活力、抑制增殖能力以及线粒体膜电位变化等方面的影响,得到两种肿瘤细胞在上述两种中药水提物作用72 h后,活力均降至6%至7%左右,而抑制率达到92%以上。随后利用AO/PI双染法,对两种中药与微流控芯片结合,证明该芯片可用于细胞分选、药物筛选、药物杀伤力等方面的研究,且相较传统方法有着巨大的经济和时间优势。综上所述,本研究为微流控芯片的微型化、实用性、多功能性发展提供了新思路,为抗肿瘤药物对于细胞的研究提供了新方法,对于筛选目标药物和细胞而言达到更快捷、更经济的效果。