随着航天科技的不断发展及载人航天等一系列空间搭载任务的成功,我国已经进入了太空研究探索阶段。由于空间环境的复杂性,对所需的科学搭载仪器也提出了特殊需求,而地面生物学实验方法因缺少有效的搭载仪器,很难在真正的空间生命科学研究中发挥作用。因此,在973、863、科技支撑计划等国家重大科研项目的多方支持下,开展了多项对小体积、低功耗、自动化科学仪器的研发。微流控芯片因具有微尺度、集成化和高通量的特点,打破了传统生物学研究的限制,十分符合空间搭载的实验需求,而其提供可控的阀路控制及灵活多变的微设计结构有利于构建多种空间生物学效应模型。研究表明,微重力及辐射暴露等模拟空间环境会造成机体神经与免疫功能的改变,以微流控芯片为基础建立免疫细胞培养模型,对帮助探究空间生物学效应机制具有十分重要的意义。不仅如此,该模型的建立也可以使其在药物筛选、细胞代谢分析及细胞间相互作用等相关领域得到广泛的应用。论文的研究内容主要为,设计制作了一款可有效截留细胞并避免流体剪切力的,可用于长期灌流培养免疫细胞的微流控芯片。在前期的芯片材料及细胞系的摸索与选取后,首先对芯片内部结构进行了前期的摸索,结果显示在灌流条件下,需有效的截留结构以维持其在芯片内部的生长;PDMS芯片设计及实验表明,由流体产生的剪切力对悬浮细胞的影响极其明显;而用聚氯乙烯材料键合聚酯网的芯片结构,成功实现了悬浮细胞的截留捕获及长期灌流培养针对悬浮细胞的培养条件进行了优化,在CO₂培养箱内和在空间中无CO₂条件下均成功找到较适宜的培养基成分,并应用在聚氯乙烯-聚酯网芯片的细胞培养中,可以做到长时间培养悬浮细胞,为进一步探究空间环境下细胞生长条件提供了有力支持。