细胞群体行为决定了生命活动,直接反映体内生理和病理状况。活细胞实验相较于传统实验方式可以提供更多生物信息,提高人们对生命机制的理解,促进生物医学和临床应用的发展。对细胞行为和功能的研究依赖于体外活细胞培养系统所提供的温度、湿度和气体等环境条件。但是传统活细胞培养系统普遍存在成本高和便携性差等缺点,不适用于长距离运输生物样本,在很大程度上影响了细胞和生物组织的活性,导致生物医学实验结果重复性差。本研究针对上述问题,研发了一种基于聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）微流控芯片的细胞培养系统。主要研究内容总结如下:1.该细胞培养系统解决了常规PDMS微流控芯片中水蒸发造成的细胞活性下降问题,消除了温度变化带来的不利影响,体积比常规细胞培养设备小约2000倍,可通过锂电池供电运行,适用于生物样品运输和野外即时检测。2.基于该细胞培养系统,本研究实现了对原代细胞和细胞系的长时间培养。实验表明,在便携式细胞培养系统中,细胞状态良好,大量增殖,达到与传统细胞培养系统相同水平。3.结合该细胞培养系统与高通量芯片,本论文研究了促炎性因子S100A9浓度对神经干细胞（NSC）的毒性影响。通过在一周时间内进行超过5000种的药物浓度组合筛选,本研究确定了抑制促炎性因子S100A9引起的神经元毒性的最佳血小板衍生生长因子（PDGF）和表皮生长因子（EGF）的浓度组合（EGF:10～100 ng/ml,PDGF:0.1～1μg/ml）。4.结合自主搭建的倒置荧光显微系统和细胞培养系统,本研究分析了不同光学条件下3T3成纤维细胞的光致生物毒性,初步揭示常规荧光显微成像系统中的光致生物毒性影响。本研究为实现细胞培养的小型化和便携化提供了一种有效的技术方案,为POCT高通量检测设备研发提供了一个关键部件。