[发明专利]仿生肾器官芯片结构和仿生肝肾芯片结构

权利要求书

1.一种仿生肾小球芯片结构，其特征在于，包括：顶层芯片、底层芯片以及设于所述顶层芯片和所述底层芯片之间的过滤膜层；

其中，所述顶层芯片包括：

进液流道，至少接收进液；

出液流道，至少排出所述进液中的未过滤液；以及

仿生流道，分别与所述进液流道和所述出液流道相连通，其横截面积从与所述进液流道相连通的第一端部至与所述出液流道相连通的第二端部的方向逐渐缩小；

所述过滤膜层对所述进液进行过滤并向所述底层芯片排出滤液，其覆盖面积大于或等于所述仿生流道的覆盖面积；

所述底层芯片包括：

滤液腔室，容纳所述滤液；以及

滤液流道，至少排出所述滤液；

所述仿生肾小球芯片结构还包括：设有中间流道的中间层芯片；

其中，所述过滤膜层包括：

第一过滤膜，其设于所述仿生流道和所述中间流道之间并且其覆盖面积大于所述仿生流道，使所述进液经过滤后在所述中间流道中形成中间滤液；以及

第二过滤膜，其设于所述中间流道和所述滤液腔室之间，并且其覆盖面积大于所述中间流道，使所述中间滤液经过滤后在所述滤液腔室中形成所述滤液；

所述进液流道的横截面积大于所述出液流道的横截面积；

所述第一过滤膜的靠近所述仿生流道的表面上接种人类肾小球内皮细胞；

所述第一过滤膜的靠近所述中间流道的表面上不接种细胞；

所述第二过滤膜的靠近所述中间流道的表面上不接种细胞；

所述第二过滤膜的靠近所述滤液腔室的表面上接种人类足细胞。

2.如权利要求1所述的仿生肾小球芯片结构，其特征在于，所述第一端部的横截面积等于所述第二端部的横截面积的1.5倍至3倍。

3.如权利要求1或2所述的仿生肾小球芯片结构，其特征在于，所述中间流道的横截面积的变化趋势与所述仿生流道的变化趋势一致；

所述中间流道的尺寸等于所述仿生流道的尺寸；

所述滤液腔室的横截面积的变化趋势与所述仿生流道的变化趋势一致；

所述滤液腔室的尺寸等于所述仿生流道的尺寸；

所述第一过滤膜为多孔聚酯膜；

所述第二过滤膜为表面经过糖蛋白、带阴电荷的硫酸类肝素、胶原Ⅳ、层粘连蛋白和纤粘连蛋白修饰的多孔聚酯膜。

4.如权利要求3所述的仿生肾小球芯片结构，其特征在于，所述进液流道接收人类肾小球内皮细胞的细胞悬液，并将其输送至所述仿生流道，以便所述第一过滤膜的靠近所述仿生流道的表面上接种人类肾小球内皮细胞；

所述顶层芯片包括：

入口流道，贯穿所述中间层芯片并深入所述底层芯片中，用于接收人类足细胞的细胞悬液，以便在所述第二过滤膜的靠近所述滤液腔室的表面上接种人类足细胞；以及

出口流道，贯穿所述中间层芯片并且与所述滤液流道相连通。

5.一种仿生肾小管芯片结构，其特征在于：包括：顶部芯片、底部芯片以及设于所述顶部芯片和所述底部芯片之间的多孔膜层；

其中，所述顶部芯片包括：

进液通道，至少接收滤液并将该滤液输送至所述底部芯片；

重吸收腔室，储存所述滤液中被重吸收的重吸收液体；以及

排液通道，与所述重吸收腔室流体相连，排放所述重吸收液体；

所述多孔膜层具有用于使所述重吸收液体沿着自底部芯片向所述顶部芯片的方向通过的孔道；

所述底部芯片包括：

储液腔室，储存所述滤液；

所述仿生肾小管芯片结构还包括：设有通孔的中间部芯片；

其中，所述多孔膜层包括：

第一多孔膜，设于所述重吸收腔室和所述通孔之间并且其覆盖面积大于所述通孔；以及

第二多孔膜，设于所述孔道与所述储液腔室之间并且其覆盖面积大于所述储液腔室；

所述第一多孔膜的靠近所述重吸收腔室的表面上接种肾小管近端上皮细胞；

所述第一多孔膜和所述第二多孔膜为采用胶原基质修饰的多孔聚酯膜；

所述第二多孔膜的靠近所述储液腔室的表面上接种人脐静脉血管内皮细胞。