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目的:细胞体外实验是生物医学研究中不可缺少的重要组成部分,通过对细胞迁移、细胞间相互作用等细胞生命活动的相关体外实验研究,将能够揭示疾病的发生发展和其他生物学现象的内在规律。这就要求体外实验能够更好地模拟体内环境,使研究结果更接近于体内实际。但传统的对单一细胞进行研究的方法却不能满足这一要求,迫切需要采取多种细胞共培养的模式,以满足生命科学领域研究中对细胞功能分析的需要。目前共培养技术面临的一个重要问题是,如何将共培养后的细胞分离出来,以便于后续的生物学检测。因此,细胞分选正日益成为细胞共培养检测的首要任务。研究表明,不同种类的细胞,其大小多存在差异,据此可对细胞进行分选。本文拟构建一个可用于细胞分选的电场驱动的微流控芯片平台,在该平台上进行人肺腺癌细胞A549与人肺支气管上皮细胞16HBE的共培养及细胞分选,进一步还将进行上皮细胞-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的相关研究。方法:设计并构建一个可用于细胞分选的电驱动的微流控系统,该系统包括一个微流控芯片、电子差分放大器及LabView数据处理分析系统等部分。将人肺腺癌细胞A549与人肺支气管上皮细胞16HBE制备成细胞混合悬液并加入微流控芯片内,因该两种细胞大小不同,进入检测区将产生不同信号。通过程序设定,可依据该差异可控制双极双掷继电器(Double Pole Double Throw,DPDT)的电压转换,利用其产生的瞬变低压直流电作驱动力,来捕捉细胞完成目标细胞分选。然后对分选后的细胞进行台盼蓝染色,鉴定其活性。鉴定完毕后,将分选后的细胞置于微流控芯片上继续培养,Hoechst33342/PI双染检测证实细胞凋亡率在一定范围内,后向微流控芯片内加入TGF-β1(Transforming growth factor beta,转化生长因子-β1),诱导A549和16HBE发生EMT,检测并分析该两种细胞单独培养以及共培养时EMT的不同变化。结果:1.依据流体力学及电学原理,成功构建了一个可用于细胞分选的电驱动微流控芯片系统,实现了按细胞尺寸大小分选细胞目的,即在电驱动下,直径较大的A549细胞进入了微流控芯片平台上部的收集通道,直径较小的16HBE细胞则进入了平台下部的收集通道;而且,台盼蓝染色显示,电分选后,该两种细胞活性均良好。此后,再将该两种细胞在微流控芯片上连续培养48小时,亦未见显著细胞凋亡,凋亡指数(AI)<10%;2. TGF-β1诱导后,细胞在单独培养模式下,16HBE较A549发生EMT所需时间分别为36小时和24小时,前者较后者延长了12小时;但将二者共培养后,EMT所需时间降为至12小时,与16HBE和A549单独培养相比,均明显缩短。结论:本实验设计构建了一个可用于细胞电分选的微流控平台,在该平台上不仅成功进行了人肺腺癌细胞A549与人肺支气管上皮细胞16HBE的共培养和依据细胞不同大小进行的电分选,还完成了该两种细胞的EMT研究,提示这一电场驱动的微流控芯片平台,能够为细胞分选以及上皮间质转化研究提供了一个新的技术手段。