模拟高度近似生物体内浓度梯度的环境对于细胞分析具有重要的意义,而微流控技术的发展为研制新型的浓度梯度发生器提供了新的机遇。本文基于层流原理,设计了一种圆盘状的复杂网络结构,可用于产生一系列精确、可控、稳定、浓度跨度大、易于定量的浓度梯度；并在此微芯片上进行了药物诱导肿瘤细胞凋亡的研究。第一章综述了微流控浓度梯度发生器的研究进展,及其在细胞分析,尤其是在药物诱导细胞凋亡方面的应用现状,最后提出了本论文的工作目的及设计思想。第二章中,我们设计了一种新型的微流控圆盘式网络结构浓度梯度形成装置。利用层流原理,控制微流控通道内流体依靠扩散作用混合。不同流体以不同的比例在环形通道内分配、分流进入蜿蜒通道,并在蜿蜒通道内混合,形成新的浓度。在多层网络通道中,不同液流通过多次逐级分流、混合,而形成浓度梯度。实验中,优化了芯片结构,扩大混合区域面积,并考察了流速变化对浓度梯度分布的影响,以荧光定量的方法对生成浓度梯度分布进行了检测,结果与理论值相符。在所研制的浓度梯度芯片上,微量注射泵以1.0μL/min的流速向其中通入不同溶液,形成的浓度梯度在10min内达到稳定,具有精确、可控、稳定、浓度跨度大、易于定量的特点。第三章中,我们利用第二章设计的微流控浓度梯度芯片,进行了高通量的药物诱导细胞凋亡实验。分别研究了三氧化二砷和顺铂两种药物诱导Hela细胞凋亡,考察了Hela细胞凋亡对药物作用时间和剂量的依赖关系。第四章对本文设计的微流控浓度梯度芯片进行了总结,并对其在生化分析,特别是药物筛选方面的应用前景进行了展望。