目的:构建一种用于抗肿瘤药物组合筛选的微流控组织阵列芯片。方法:设计并制作一种微流控芯片。芯片为三层复合式结构,顶层是系列开放式储液池,底层是细胞培养池阵列,中间层是纳米孔薄膜。利用纳米孔薄膜不允许液体通过只允许跨膜扩散的特性,将其用做止流阀实现自动液体分配以及用作扩散屏障仿真血管内皮层。配合移液工作站,这种微流控芯片可以实现自动细胞分配和药物筛选所包含的长期细胞培养、换液、多药物处理以及细胞存活检测等一系列操作步骤。实验利用MCF-7乳腺癌细胞和LO2肝细胞构建芯片组织阵列并验证芯片组织的仿真性能。研究以抗乳腺癌药物组合筛选为模式对象,使用抗乳腺癌药物正交组合作用于芯片组织,依据细胞存活检测结果筛选最佳药物组合。结果:利用自行设计加工的10×10微流控细胞培养阵列芯片,实现了自动细胞分配、长期细胞培养、换液、多药物处理以及细胞存活检测等一系列功能。乳腺癌细胞在持续培养3天后增殖形成了类组织结构,细胞存活率在90%以上。免疫荧光分析显示芯片组织中乳腺癌细胞的一系列分子标记表达接近于体内情况。芯片3D组织对于药物的反应有别于2D和简单3D培养,阿霉素、紫杉醇和顺铂的IC50值均按照2D→3D→Chip 3D顺序增加。利用开放式微流控组织阵列芯片实现了三因素三水平正交药物组合测试,并依据细胞存活率检测结果筛选出最佳的抗乳腺癌药物组合。结论:研究发展了一种开放式微流控组织阵列芯片上,并利用其实现了抗乳腺癌药物组合筛选。研究结果显示这种明微流控芯片能够以高度仿真的组织实现多药组合测试,因而有潜力成为高通量药物组合筛选的有利技术平台。