使用微流控芯片进行生物学研究，是微流控芯片的一个非常重要的应用。在生物学研究中，相对于动物活体实验或器官层次的探索，对细胞层次的考察无疑会更加廉价和方便。细胞是生命活动的最小单元，不仅能够反映生命的基本特征^[49]，而且细胞中的DNA和蛋白质更能够反映一切活动的本质。与传统的宏观条件下体外细胞培养相比，微流控系统有很多优点，如：对细胞微环境的可控性，能够模拟体内细胞三维生环境^[20]，功能单元的集成化等。因此，使用微流控芯片对细胞研究，不仅是对人体环境的良好模拟，更具有宏观条件下所没有的特点。所以，在芯片上进行细胞培养，就是一个必须要面对的问题。目前，已经有越来越多的微流控芯片细胞培养平台被开发出来。根据细胞生存模式的不同，主要分为三类：静态下细胞培养，液体灌注下细胞培养，液体扩散细胞培养。

（1）静态下细胞培养 这是宏观条件下细胞培养瓶或培养皿中培养细胞方法在微流控芯片上的微型化。其特点是细胞与培养液都处于静态，没有培养液的输入和细胞代谢物的输出^[50，51]。这会造成，细胞营养物的快速消耗和细胞生长环境的恶化，从而使得细胞培养时间很短，对细胞状态产生影响。因此，在微芯片上使用这种模式进行细胞培养，有很多问题。

（2）液体灌注下细胞培养 这种模式下，不断流动的细胞培养液能够给细胞源源不断的带来营养物质同时及时的将细胞代谢废物运走，可以说给细胞提供了稳定的生长环境，使细胞在微流控芯片上的培养时间有了很大的提高。但是对于悬浮细胞则需要在微通道中增加一些微型柱，以阻断细胞防止其被流动液带走^[52]。不过研究表明，这种模式下液体流动带来的剪切力会对细胞带来一定的伤害，影响细胞的状态，从而给实验研究带来误差^[53，54]。(www.daowen.com)

（3）液体扩散细胞培养^[59]这种模式下，细胞固定处于静止状态，细胞与培养液之间以薄层^[55，56]、小微管道^[57]等方式相连接。这既能够保证细胞处于稳定的生存环境，又能够避免液体剪切力对细胞造成影响。因此，越来越受到研究者的重视。

目前微流控芯片上进行细胞培养的研究，多是使用软光刻技术制作P DMS微流控芯片^[32，58]，具体而言如在芯片上设置微泵和微阀控制培养液流入细胞培养区域，同时将代谢废物排出，实现细胞的长期培养。