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目的：本实验通过集成微流控芯片，对羧甲基壳聚糖（Carboxymethylchitosan，CMCS）与甲氨蝶呤（Methotrexate，MTX）联合杀伤肺癌H460细胞效果进行分析，以此为理论基础，通过向骨水泥体系中添加CMCS对抗肿瘤骨水泥进行改性，深入研究其抗肿瘤作用及理化性质，以便应用于恶性肿瘤骨转移的治疗。方法：（1）通过微流控芯片培养人肺癌H460细胞，观察不同浓度羧甲基壳聚糖与甲氨蝶呤联合应用对肺癌细胞H460的杀伤作用。（2）分别绘制两种药物联合及单独应用下H460的生长曲线，分析两种药物的联合应用杀伤效果。（3）测定含0%~6%药骨水泥（含CMCS、MTX）的抗弯模量、抗弯强度和抗压强度。高分辨率扫描电子显微镜观察不同成分骨水泥微观结构。（4）液相色谱-质谱／质谱联用法对比添加CMCS的MTX骨水泥与未添加CMCS的MTX骨水泥对MTX药物释放速率和释放量的区别。（5）将含CMCS的抗肿瘤骨水泥与单纯的抗肿瘤骨水泥分别植入豚鼠股骨内，分别于0月、1.5月、3月、6月X线对比观察两种骨水泥的形态及周围骨组织的关系。（6）切取骨水泥连同周围骨组织，高分辨率扫描电子显微镜观察骨水泥微观结构骨水泥与骨组织界限融合情况。结果：（1）将CMCS与MTX联合应用表现出强大的肿瘤细胞杀伤效果，CMCS：MTX为57μg/mL:21μg/mL表现出较高杀伤效果。（2）分析生长曲线，发现联合用药比单纯用药对肿瘤细胞的杀伤作用更强，CMCS可使MTX的肿瘤杀伤率提高33.4%，二者表现出协同作用，这种效应在细胞生长初期尤其显著。（3）力学测试发现向MTX骨水泥中加入1.6%的CMCS可使其力学强度显著提高，抗弯模量增加5%，抗弯强度增加2.8%，抗压强度增加5.2%。超过3.2%时，骨水泥力学强度开始下降。扫描电镜发现含药1%-2%的骨水泥表面结构更均一光滑，晶体结构一致，含量达到5%时，骨水泥表面的环形沟壑变深，相互交织，不利于稳定骨水泥结构。（4）液相色谱-质谱／质谱联用法测得含CMCS的骨水泥体系内MTX的释放比单纯骨水泥释放MTX时间延长28.5%，药物释放率提高64.8%。（5）植入含CMCS骨水泥X线较普通骨水泥表现为随着观察时间的延长，骨水泥与周围骨组织界限更加模糊，透过射线率更高，与骨组织融合表现更出色。（6）扫描电镜结果显示CMCS骨水泥植入动物体内6个月后表面形成孔隙，骨水泥与骨组织边界融合较好。结论：（1）CMCS可提高MTX的肺癌H460细胞杀伤率，且二者在联合应用时表现出协同作用。（2）可使骨水泥力学强度显著提高，可以使载药体系内的药物释放时间延长，药物释放率提高。（3）植入体内的骨水泥后期表面形成孔隙，骨组织与骨水泥融合较好。此种骨水泥改性方案具有临床可行性和广泛的开发空间。