人类辅助生殖技术(Assisted Reproductive Technology,ART)为不孕不育的治疗提供了可能,但仍面临着婴儿出生率低、出生后发育不健全等问题。筛选高质量高发育潜能的单个胚胎进行移植是解决这一问题的关键。目前的筛选方式是Gardner教授建立的形态学分析,依赖于医生的主观性,难以标准化。胚胎的代谢与胚胎的质量及胚胎的发育潜能有着直接关系,可作为胚胎筛选的新标准。微流控芯片能够对胚胎的代谢物进行高精度的定量检测,可以在通道中建立稳定的胚胎培养环境及检测环境。本文着眼于葡萄糖代谢检测,以人脐静脉内皮细胞(HUVEC)代替胚胎,建立细胞培养及葡萄糖检测微流控系统。本文设计了一款用于细胞培养及葡萄糖荧光检测的微流控芯片,并建立了以微流控芯片为培养和反应装置,以全电动倒置荧光显微镜、光电倍增管为检测装置的系统,对细胞在培养过程中的葡萄糖消耗进行检测。通过数值模拟研究了芯片中培养基的稀释及其与指示剂的混合。验证在设计条件下,当芯片中溶液流过检测区时,已经混合均匀,避免了浓度分布不均对检测的影响。通过数值计算,得到了连续注射培养基和流动-停止方式提供培养基两种方式培养细胞时的葡萄糖浓度变化。连续注射培养基的方式培养细胞时葡萄糖浓度变化很小,难以检测。对比之下,选择了以“流动-停止”(Flow-Stop)方式培养细胞,流动条件为每隔2 h以1μL·min-1的流速注入20μL的培养基。本文实现了细胞在微流控芯片上的长期培养及葡萄糖检测。建立了以Amplex Red为指示剂的葡萄糖荧光检测系统,其浓度动态响应范围为20～300μM,最低检测限度为10μM,并获得了24 h内细胞对葡萄糖的消耗量。本系统能够实现细胞的葡萄糖检测,为今后胚胎代谢物的多重检测提供了有效方法。