[发明专利]仿生肠肝微流控细胞培养-药物筛选一体化芯片

说明书

本申请涉及药物实验的技术领域，本申请提供一种仿生肠肝微流控细胞培养‑药物筛选一体化芯片，其至少包括：核心板层、底部板层和顶部板层；该核心板层，包括相互不连通的分置于芯片两侧的仿生肠细胞区域和仿生肝细胞区域；该仿生肠细胞区域，包括肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室；该肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室的延伸方向上在同一轴线上，该血管内皮细胞培养室位于该肠细胞培养室的外侧；该肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室之间设置弯曲结构；该仿生肝细胞区域包括：若干个周向环绕排列的肝细胞培养室，以及设置在相邻的该肝细胞培养室之间的仿生毛细血管通道。本申请所提供的方案能够得到更为准确的器官细胞对药物的代谢数据。

技术领域

本申请涉及药物实验的技术领域，具体而言，本申请涉及一种仿生肠肝微流控细胞培养-药物筛选一体化芯片。

背景技术

目前，药物检测与毒性筛选、疾病建模、疾病相关病理生理学研究、胞间相互作用等方面领域的关键问题之一就是如何体外构建组织结构的仿生。以药物筛选为例，即精准的模拟体内亚细胞结构和细胞生理反应，从而准确的预测药物在体内毒性反应。新药研发通常包括临床前的药物安全性评价，比如生物化学分析，细胞学实验和动物毒性实验，从而最终运用到人体。然而大部分候选新药在Ⅲ期药物临床实验中遭到淘汰，因此好的药物筛选平台可以避免后期药物开发成本浪费，同时也可减少实验动物的使用。传统的药物筛选采用体外二维静态培养和实验动物筛选药物。但是，二维静态培养不能充分的模拟体内细胞状态，细胞极性得不到恢复，药物清除缓慢，代谢物不断增多，与体内细胞生理状态存在差异，不能提供药物作用后细胞精准的生理反应。实验动物筛选药物虽然提供了细胞与细胞之间，内部组织和器官之间的沟通交流，但实验周期长，动物消耗量大，成本高。同时存在种属差异，一定程度上，某些数据并不与人体生理相关。

而且，药物代谢虽说在肝脏完成，但实际情况，药物的吸收代谢并不是由单一器官完成。口服药物系统吸收和代谢主要发生在小肠和肝脏，然而在大部分的体外研究中，对于口服药物的毒性在两个器官的药物反应研究中仍是欠缺。

发明内容

针对如何模拟药物在小肠和肝脏的体外实验，本申请提供一种仿生肠肝微流控细胞培养-药物筛选一体化芯片。

本申请所提供的仿生肠肝微流控细胞培养-药物筛选一体化芯片，至少包括：核心板层、底部板层和顶部板层；

所述核心板层，包括相互不连通的分置于芯片两侧的仿生肠细胞区域和仿生肝细胞区域；

其中，所述仿生肠细胞区域，包括：肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室；所述肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室的延伸方向上在同一轴线上，所述血管内皮细胞培养室位于所述肠细胞培养室的外侧；所述肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室之间设置弯曲结构，所述弯曲结构中设置有相连于所述肠细胞培养室和血管内皮细胞培养室的空隙结构；

所述仿生肝细胞区域，包括：若干个周向环绕排列的肝细胞培养室，以及设置在相邻的所述肝细胞培养室之间的仿生毛细血管通道；

所述底部板层，位于所述核心板层下方，包括将所述仿生肠细胞区域和仿生肝细胞区域相连的血管通道；

所述顶部板层，位于所述核心板层上方，设置分别与所述仿生肠细胞区域和仿生肝细胞区域对应的控流接驳口。

在可选实施例中，所述弯曲结构设置于所述肠细胞培养室的两侧上；

所述弯曲结构包括：朝向所述肠细胞培养室的乳头状弯曲结构，所述空隙结构为位于相邻的两个乳头状弯曲结构之间的空隙栅栏。

在可选实施例中，所述肠细胞培养室贯通至所述底部板层，与所述血管通道连通。

在可选实施例中，所述血管内皮细胞培养室位于所述肠细胞培养室的外侧的矩形凹槽，所述矩形凹槽通过所述空隙栅栏与所述肠细胞培养室相通。