微流控芯片是一种通过在微米尺度的结构中,操控纳升到皮升级流体或液滴,完成各种化学和生物学功能的微型装置,它具有消耗样品和试剂量少、混合速度快、样品间无交叉污染以及重复性好等优点,近年来得到了迅猛的发展。由于能够实时准确地控制细胞的生长环境而不受或几乎很少受外界环境的影响,微流控芯片技术在细胞培养方面的研究得到了广泛的应用,如细胞的共培养,3D培养等。近几年,在微流控芯片上建立缺氧模型,探究目标细胞在缺氧环境中的相关生物学行为更是多有报道。本文建立了一套能实现缺氧环境的微流控装置。不同于常见的微流控芯片上的缺氧模型,通过芯片结构的设计和化学反应的引入,本论文所构建的微流控装置不仅操作简单,而且形成的缺氧环境氧气浓度不单一,而是呈浓度梯度分布,并对不同的芯片结构、反应物的浓度和流速于氧气梯度分布的影响进行了探究。本文将所建立的氧气浓度梯度微流控芯片装置应用于心肌细胞的缺氧培养,探究了缺氧环境对细胞生长的影响,而且由于氧气梯度的存在,可以更加直接地比较不同氧气浓度对其造成影响程度的不同,同时探究了不同缺氧时间对心肌细胞生长状况的影响。