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微流控芯片尺寸微小、操作简易、重复性好等特性为细胞培养和药物筛选提供了一个良好的试验平台。作为副产物的牡丹种皮,目前对它潜在药用价值的研究较少,鲜有关于其抗癌效果的探究。本试验以自行设计的微流控芯片为基础,结合牡丹提取物,研究其对癌细胞生长活性的抑制作用。通过MTT法测定,计算细胞上药后的致死率;Hoechst 33342染色法观察细胞形态变化;AO/PI双染法来检测细胞是否在药物的诱导下发生死亡。利用芯片管道尺寸与人体血管尺寸相近这一特点,试验与芯片结合,能更加充分的证明试验结果的真实性。该操作借助微流控芯片技术可对药物浓度梯度诱导细胞凋亡进行实时的观测,并在今后油用牡丹副产物抗癌活性的研究方面具有重要意义。主要试验结果如下:1.运用软件CFD-ACE模拟芯片管道内流速的变化,观察不同流速下芯片内浓度梯度的生成情况,从而确定了在1～500μL/min范围内芯片均可形成稳定的浓度梯度。2.软件模拟得知芯片培养腔1内的浓度百分比为0%,3和15的培养室浓度百分比为25%,5和13培养室浓度百分比为50%,7和11培养室内浓度百分比为75%,培养室9内浓度百分比为100%。使用微量注射泵通入荧光素和PBS,利用荧光强度的强弱表征浓度梯度的大小,进一步证明数字模拟和实际试验操作结果相同。3.牡丹种皮的不同溶剂提取物:水提物(WT)、醇提物(CT)、乙酸乙酯提取物(ZT)均对肝癌细胞Hepg2和人乳腺癌细胞MCF-7的生长有阻遏。根据MTT的检测数据得知,WT、CT、ZT对试验细胞的死亡有促进作用,且具有剂量和时间上的依赖性。4.利用Hoechst 33342和AO/PI荧光染色表明,加药组与对照组相比细胞数量明显减少,细胞形状改变,且随着作用时间与药物浓度增加,细胞活力越弱。5.JC-1荧光染料结果表明,牡丹种皮提取物能够导致细胞线粒体膜电位的降低。本试验设计的浓度梯度微流控芯片有16个细胞培养室,可一次性产生多种浓度梯度,并在同一培养条件下对芯片内细胞进行观察;芯片微米尺寸的设计,与人体血管尺寸相近,能够很好的模拟人体微环境;也使得药物与管道内细胞充分接触,可以很好的作用于细胞;且可节约试剂用量、缩短试验时间、避免了传统过程中细胞研究试验中的一些繁冗操作。芯片培养腔内通入细胞后,在正常的培养条件下,细胞活性没有受到影响,可正常生长。证明试验设计制作的芯片能够用于细胞的正常培养,且该芯片内培养的细胞不会对后续试验结果产生巨大误差。试验过程中采用灌流培养,可为细胞提供充足的营养物质,也能及时排出代谢废物。