中文摘要：

本课题以微流控为平台，利用多层软刻蚀技术以PDMS为材料制备集成的微米级细胞培养体系，让单个及少数细胞在可精密调控的培养微环境中生长。通过整合在微流控芯片中的微阀结构，精确操纵神经元细胞的受激部位并控制信号刺激的时间与强度，在更精确可控的尺度上研究神经元的受激响应和进行实时动态观察。同时，基于微流芯片中微阀和泵的设计实现多层可控的管道，优化相互作用模型用于研究细胞间的通讯及相互作用机制，如少突细胞或神经胶质细胞对神经元细胞的生长、迁移、再生等的重要作用。最后，针对生物分子检测的特点和微流控芯片技术高效并行的优势，还可对该系统的各种生理生化指标进行测试并比较与传统方法所获得结论的异同点。

结论摘要：

本研究课题以微流控芯片为研究平台，利用多层软刻蚀技术制备大规模高通量集成微流控细胞培养芯片，构建了芯片上微米级的细胞培养体系，以实现对细胞相互作用的精密调控，进而精确操纵神经元细胞的受激响应并进行实时动态观察。我们基于微流控芯片中微泵和微阀的结构设计制备了含有多层可控管道的集成微流控芯片，已经实现了原代小鼠海马神经元细胞在微流控芯片上的长期培养，并且芯片系统中的神经元细胞的生长状态良好，轴突与树突的生长速度与培养皿培养环境中的类似。我们利用整合微阀结构将神经元细胞的胞体部分和轴突部分培养于不同区域，从而实现将胞体和轴突部分的分开培养和条件刺激，以研究分泌型生物导向分子及胞外基质对细胞的作用机理，并进一步研究神经元细胞的生长、迁移、再生等的相关机理。此外，我们还构建了异种细胞间相互作用模型并用于研究人宫颈癌细胞（hela）与人脐静脉内皮细胞（huvec）在共培养过程中所分泌的小分子对彼此的相互影响，最终发现宫颈癌细胞分泌的某种分子直接促使了内皮细胞的避让行为，有力验证了癌症转移的相关机理。同时，我们优化微流控芯片中的微阀设计，开发了多款用于研究免疫酶联反应、细胞迁移等研究的芯片体系。在这些系统基础上，我们将进一步完善芯片设计，以建立精确定位操纵神经细胞相互的微流控芯片模型，研究神经细胞在可控刺激下的生长、迁移及相互作用。根据课题任务书的要求，我们基本上完成了课题项目的主要任务，并将相关研究成果发表在了高水平的国际刊物上，同时也完成了相关专利的申请工作。