细胞凋亡的检测一直都是细胞生物学和肿瘤生物学研究领域的一个重要方向，免疫分析在临床诊断和生化分析中广泛应用。传统的分析与检测手段因其操作复杂、试剂消耗量大、费时费力、通量较低等诸多缺点而受到限制。因此，发展新型的易操作、低消耗、微型化、高通量的检测手段成为一个人们越来越关注的研究领域。微流控芯片技术是一门前沿的新兴交叉学科，它可以为许多生物免疫学研究提供平台，特别是其中的微尺度效应可以为细胞生物学和免疫学的研究提供很大的方便。与此同时，生物纳米技术正受到越来越广泛的关注，将这两种技术相结合也是目前国际国内研究的热点。尽管如此，许多工作都还处于初级发展阶段，因此纳米技术在微流控芯片领域中的应用还需要进一步的开发和发展。　　 本论文将微流控芯片技术、生物纳米技术和分析手段有机的结合起来，着重围绕着这些方法在细胞凋亡的检测和与疾病发生相关的免疫分析方法中的应用开展研究，主要内容如下：　　 1.基于微流控芯片的量子点探针分析悬浮细胞凋亡用于药物筛选研究　　 本章报道了一种在微流控装置中能够有效评估抗肿瘤药物及其药效的新方法。所用芯片装置采用印刷电路模板(PCB)复制的方法一步制成。该芯片结构集成了浓度梯度的产生和悬浮细胞的固定培养两部分结构。悬浮的白血病HL-60细胞通过一个合适侧向压力而被恰当地固定在沙袋型微拦坝结构上培养。该方法采用膜联蛋白V(Annexin V)修饰的量子点(Quantum dots)作为细胞凋亡检测探针，结合微流控芯片装置使得细胞凋亡检测和药物效果的评估变得快速、简单且有效。Annexin V功能化的量子点能够很好的结合在凋亡细胞的表面，从而能够方便地在单细胞水平上区分凋亡细胞和非凋亡细胞。与之前报道的方法相比，由于采用了微流控芯片装置，量子点对凋亡细胞检测的孵育时间从1小时左右缩短到5分钟。该方法对三种模式的抗肿瘤药物抗癌效果的评估在单细胞的动力学水平和细胞群体性都有良好表现。该方法将基于量子点体外细胞成像技术与微流体系中单个细胞凋亡的分析很好地结合起来，为临床抗癌药物的筛选提供了一种简单、易操作的新手段。　　 2.基于微流控芯片的荧光免疫分析　　 本章通过自行设计，利用SU-8光胶作为材料采用软光刻的方法制作芯片模具，发展出一种可用于免疫分析的微流控芯片装置。所制得芯片用荧光素FITC进行表征，可以迅速产生浓度梯度，并且能在1 h内保持梯度的稳定。免疫荧光表征说明使用该芯片可以在一次实验中实现高通量免疫测定。该方法可以进一步结合生物相容性纳米材料修饰界面作为免疫分析的基底，提高免疫基底对抗体的吸附量，从而达到高灵敏度、高选择性的检测。进一步还可以采用量子点作为荧光标记物，利用量子点的抗光漂白特性和良好的生物相容性，检测与疾病相关的免疫分析物。该方法有望发展成为一种应对公共医疗卫生事件的现场检测手段。