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在生物体内，细胞处在一个复杂的微环境中，细胞在三维空间上受到各种自分泌或旁分泌产生的生物化学因子以及细胞-细胞间相互作用的影响。因此，细胞密度的大小会在一定程度上影响着细胞间通讯，进而影响细胞的生命活动。本文构建了一个基于微流控芯片的细胞密度调控平台，实现了系列细胞密度梯度的产生，并用于药物筛选新技术研究。该细胞密度调控平台由八个平行的通道组成，每条通道旁各自分布1-8个微坑，该微坑的长度和宽度都事先进行优化。细胞自通道中由于重力作用落入微坑中，不同细胞密度由不同数目的微坑决定。人肝癌细胞HepG2 和人乳腺癌细胞MCF-7 作为两个实例，成功在该平台上实现了系列细胞密度梯度的产生。我们以量子点作为药物模型，在该平台上研究了药物细胞毒性与细胞密度之间的关系。通过细胞内谷胱甘肽(GSH)和活性氧物质(ROS)的变化来表征量子点的细胞毒性，结果表明量子点的细胞毒性具有明显的细胞密度依赖性，同等浓度的量子点对低密度的细胞毒性效果要大于高密度细胞。作为对比，我们用传统的用移液枪头向微流控芯片中注入不同密度的细胞的方法重复了该毒性实验，结果表明本文所建立的细胞密度调控方法用于药物毒性实验研究时的重复性更好。该微流控细胞密度调控平台效率高、可控性强、重复性好，有望被集成到微全分析系统中。