[发明专利]一种器官药物测试芯片

说明书

本发明公开一种器官药物测试芯片，涉及器官芯片技术领域，本发明包括上层芯片和下层芯片；上层芯片的底面设有至少三个凹陷的特斯拉微混合器、第一进口通道和第一主通道，特斯拉微混合器并联设置，特斯拉微混合器的通道入口均与第一主通道连接，第一进口通道均位于相邻特斯拉微混合器的中部，第一进口通道的一端与第一主通道连通；下层芯片的上表面设有凹陷的细胞培养室和第一出口通道，第一出口通道与细胞培养室连通，特斯拉微混合器的通道出口与细胞培养室重合。本发明的有益效果在于：本发明提供的器官药物测试芯片可以自动化形成多个药物浓度梯度，从而直接研究该药物不同浓度梯度下的器官毒性，或者多种混合药物不同浓度下的器官毒性。

技术领域

本发明涉及器官芯片技术领域，具体涉及一种器官药物测试芯片。

背景技术

早期药物研发或候选药物筛选的一个关键因素是确定其毒副作用，药物的毒副作用是药物退出临床试验或市场的主要原因。据统计，成功研发一种新型药物一般需要投入30-50亿美元的研发资金，历时12-15年，而绝大部分(约90％)的药物会在临床试验阶段惨遭失败。失败的药物中1/3是因为其对人体器官具有毒性。目前，药物研发主要是基于动物模型，由于物种差异以及药物代谢途径的不同，动物模型不能很好预测人类的药物作用，例如，细胞色素P450对肝脏中的多数外源性解毒至关重要，代谢酶的诱导、抑制机制及其清除、排泄率因物种而异，因此很难从动物推断相关参数。此外，遗传多样性也对药物代谢的预测提出挑战。据此，迫切需要更可靠的、能代表人体条件的药物测试模型。

尽管2D单层细胞培养模式为药物研究提供了重要贡献，但该模式过于简单，不足以体现体内复杂的组织相互作用。近些年来，微加工和微流控技术的发展为设计适合细胞培养应用的小型精密系统提供了选择，这些系统可以提供类似于人体内的微环境(三维组织培养环境，养分的供给，废弃物的及时清除以及合适的剪切速率)，以体外模拟人体器官，从而弥补临床前与2D细胞培养之间的差距。

与单器官特异性功能相比，新型基于微流控技术的平台更广泛地用于表征多个器官之间的相互作用，例如：肝-肠、肝-肺、肝-肾模型等。其中，肝毒性和肾毒性是导致药物退出市场的两个主要原因。专利CN110628566A公开一种器官芯片，但现有的器官芯片无法对不同浓度梯度的药物进行测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够对不同浓度药物进行测试的器官药物测试芯片。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种器官药物测试芯片，包括从上到下依次设置的上层芯片和下层芯片；

所述上层芯片的底面设有至少三个凹陷的特斯拉微混合器、第一进口通道和第一主通道，所述特斯拉微混合器并联设置，所述特斯拉微混合器的通道入口均与第一主通道连接，所述第一进口通道均位于相邻特斯拉微混合器的中部，所述第一进口通道的一端与第一主通道连通；

所述下层芯片的上表面设有凹陷的细胞培养室和第一出口通道，所述第一出口通道与细胞培养室连通，所述特斯拉微混合器的通道出口与细胞培养室重合。