CN106754361B - 一种人工组织球聚体构建装置及构建方法 - Google Patents

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Abstract

一种人工组织球聚体构建装置及构建方法，该装置包括自下而上的载片、PDMS片垫片、插片和压板，并在PDMS片上形成有腔室，在腔室中通过生物因子诱导内皮细胞环绕圆形的含组织细胞的凝胶形成紧密的内皮薄层，构建出功能内皮层包裹的人工组织球聚体。本发明产生的球聚体可以模拟相应组织在血管内皮层的保护下对于理化或生化刺激的反应，应用于药物筛选、病理研究和疗法检测时，可以得到更加准确的结果。PDMS片上构建的球聚体既可以在出入口孔分别集成理化/生化刺激控制模块和检测模块，实现芯片上的相应的刺激‑检测模型构建；同时，在内皮层成形后也可以剥开载片，将球聚体取出用于后续更加复杂的模型构建或检测。

Description

一种人工组织球聚体构建装置及构建方法
技术领域
本发明涉及一种人工组织球聚体构建装置及构建方法。
背景技术
人工组织球聚体是一种由同种细胞相互作用组团或者不同细胞按照一定结构组团形成的细胞团球体，直径为百微米级别。球聚体由于细胞之间存在紧密的联系，同时也具备足够的营养供给的微纳间隙，因此是一种最小的、具备一定三维组织功能的单元，具备消耗少、反应快、一般可以批量制造的优点，在组织工程中，常用于相应组织的药物筛选和病理研究。
但是，药物或者其他化学刺激物吸收进入人体的循环系统后，一般需要通过毛细血管进入靶向目标组织，进而产生作用。毛细血管一般为内皮细胞单层紧密结合组成。现有的球聚体大多为单种细胞，少有的多种细胞球聚体也并不具备完整排列的内皮层，都不能实现血管对于各类溶质的筛选和对于组织的保护作用，导致这些球聚体用于药物筛选、病理研究和疗法检测时产生很大偏差。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种人工组织球聚体构建装置及构建方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种人工组织球聚体构建装置，包括自下而上依次组合在一起的载片(1)、PDMS片(2)、垫片(3)、插片(4)和压板(5)，其中所述PDMS片(2)上形成有前腔室(13)、中间腔室(8)和后腔室(14)，其中至少所述中间腔室(8)由所述载片(1)封底而界定的腔室，所述PDMS片(2)和所述垫片(3)上具有对应地连通各腔室的出入口孔和通道，所述中间腔室(8)包括通过通道相互连通的一系列圆形腔室单元，每一圆形腔室单元又通过小通道和前、后腔室连通，各圆形腔室单元之间的通道上形成有贯穿所述PDMS片(2)和所述垫片(3)的插片孔，多个所述插片(4)对应于每个插片孔设置在所述压板(5)的底部，所述垫片(3)在对应于所述出入口孔和所述插片孔的位置设置有单边缺口，从而所述垫片(3)既能保持孔的连贯，又能从所述PDMS片(2)和所述压板(5)之间抽出，所述插片和所述插片孔的尺寸设置成，所述垫片(3)抽出前，所述插片(4)不阻隔各圆形腔室单元之间的连通，所述垫片(3)抽出后，所述压板(5)朝所述PDMS片(2)的扣合使得所述插片(4)阻隔各圆形腔室单元之间的连通；其中，所述前腔室(13)用于灌注内皮细胞悬液，所述中间腔室(8)用于灌注组织细胞凝胶，所述后腔室(14)用于灌注生物因子。
进一步地：
所述一系列圆形腔室单元的圆心在一条直线上，优选地，圆形腔室单元的厚度均在0.1mm左右。
所述插片孔为沿着所述直线设置的一排方形通孔。
所述压板(5)的底部设置有对应于各插片孔的多个盲孔，各插片对应插入各盲孔中，优选地，所述盲孔与所述插片形成间隙配合以便取下所述压板时不带动所述插片。
连接所述圆形腔室单元与前后腔室的小通道的宽度为0.025～0.05mm。
所述圆形腔室单元的直径为0.1～0.6mm，所述圆形腔室单元的间距不小于0.25mm。
连接所述圆形腔室单元和对应的出入口孔的通道的宽度为0.1～0.2mm。
所述载片(1)和PDMS片(2)进行了亲/疏水基团的表面修饰，表面修饰基团的亲/疏水性与细胞凝胶表面的性质相反，优选地，所述细胞凝胶为鼠尾I型胶原蛋白，所述载片(1)和所述PDMS片(2)的表面进行了亲水基团羟基的修饰。
所述生物因子为细胞生长因子和细胞活化因子的组合，优选地，所述细胞生长因子选自VEGF、FGF，所述细胞活化因子选自MCP-1、S1P和PMA，更优选地，采用75ng/ml的MCP-1，150ng/ml的VEGF，150ng/ml的PMA和1uM的S1P；优选地，所述细胞悬液和生物因子的溶剂均为基础培养基RPMI。
一种使用所述的人工组织球聚体构建装置的构建方法，其中先向所述中间腔室(8)灌注组织细胞凝胶，而后取出所述垫片(3)，按压所述压板(5)，使所述插片(4)插入所述中间腔室(8)将凝胶隔断成圆形，凝胶化后，向所述后腔室(14)中灌入生物因子，向所述前腔室(13)中灌入内皮细胞，培养2～5天后，内皮细胞环绕圆形组织细胞团形成功能内皮层；然后，摘下所述载片(1)取出成形的功能内皮层包裹的人工组织球聚体，或者，不摘所述载片(1)而在所述出入口孔集成刺激-检测模块，以用于药物筛选、病理研究和/或疗法检测。
本发明的有益效果：
本发明提供一种功能内皮层包裹的人工组织球聚体构建装置，产生的球聚体可以模拟相应组织在血管内皮层的保护下对于理化或生化刺激的反应，应用于药物筛选、病理研究和疗法检测时，可以得到更加准确的结果。芯片上构建的球聚体既可以在出入口孔分别集成理化/生化刺激模块和检测模块，实现芯片上的相应的刺激-检测模型构建；此外，在内皮层成形后也可以剥开载片，使用液流轻轻冲刷下球聚体，用于后续的模型构建或检测。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明构建的球聚体存在于PDMS芯片上，可以直接集成后续检测模块，更加方便；此方法构建的球聚体也可以从芯片上取出应用于更加复杂的模型，如排列球聚体后用于物质浓度梯度影响的研究模型等，应用范围更广；此方法中PDMS片与载片并未键合而只是扣合，摘下载片并不会破坏PDMS片的结构，在取出球聚体并洗净后，芯片可以重复使用，节省了材料；本发明构建的球聚体具备完整的内皮结构，可以良好模拟组织在血管保护下的生化/理化应激，使得构建出的研究模型更加准确。
本发明可以用于相应组织的药物筛选、病理研究和疗法检测等。
附图说明
图1为本发明实施例的芯片的爆炸图。
图2为本发明实施例的芯片所有部分组装完成后的结构示意图及其剖面视图。
图3为本发明实施例隔断凝胶的工作原理图。
图4为本发明实施例灌注内皮细胞悬液和生物因子时芯片的结构示意图。
图5为本发明实施例构建功能内皮层包裹的人工组织球聚体的流程示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1至图5，在一种实施例中，一种人工组织球聚体构建装置，包括自下而上依次组合在一起的载片1、PDMS片2、垫片3、插片4和压板5，载片1优选为玻璃片，其中所述PDMS片2上形成有前腔室13、中间腔室8和后腔室14，其中至少所述中间腔室8由所述载片1封底而界定的腔室，所述PDMS片2和所述垫片3上具有对应地连通各腔室的出入口孔和通道，所述中间腔室8包括通过通道相互连通的一系列圆形腔室单元，每一圆形腔室单元又通过小通道和前、后腔室连通，各圆形腔室单元之间的通道上形成有贯穿所述PDMS片2和所述垫片3的插片孔，多个所述插片4对应于每个插片孔设置在所述压板5的底部，所述垫片3在对应于所述出入口孔和所述插片孔的位置设置有单边缺口，从而所述垫片3既能保持孔的连贯，又能从所述PDMS片2和所述压板5之间抽出，所述插片和所述插片孔的尺寸设置成，所述垫片3抽出前，所述插片4不阻隔各圆形腔室单元之间的连通，所述垫片3抽出后，所述压板5朝所述PDMS片2的扣合使得所述插片4阻隔各圆形腔室单元之间的连通；其中，所述前腔室13用于灌注内皮细胞悬液，所述中间腔室8用于灌注组织细胞凝胶，所述后腔室14用于灌注生物因子。使用该人工组织球聚体构建装置，可在中间腔室8中通过生物因子诱导内皮细胞环绕圆形的含组织细胞的凝胶形成紧密的内皮薄层，从而构建出功能内皮层包裹的人工组织球聚体。
在优选的实施例中，所述一系列圆形腔室单元的圆心在一条直线上，优选地，圆形腔室单元的厚度均在0.1mm左右。
在优选的实施例中，所述插片孔为沿着所述直线设置的一排方形通孔。
在优选的实施例中，所述压板5的底部设置有对应于各插片孔的多个盲孔，各插片对应插入各盲孔中，更优选地，所述盲孔与所述插片形成间隙配合以便取下所述压板时不带动所述插片。
在优选的实施例中，连接所述圆形腔室单元与前后腔室的小通道的宽度为0.025～0.05mm。
在优选的实施例中，所述圆形腔室单元的直径为0.1～0.6mm，所述圆形腔室单元的间距不小于0.25mm。
在优选的实施例中，连接所述圆形腔室单元和对应的出入口孔的通道的宽度为0.1～0.2mm。
在优选的实施例中，所述载片1和PDMS片2进行了亲/疏水基团的表面修饰，表面修饰基团的亲/疏水性与细胞凝胶表面的性质相反。更优选地，所述细胞凝胶为鼠尾I型胶原蛋白，所述载片1和所述PDMS片2的表面进行了亲水基团羟基的修饰。
在优选的实施例中，所述生物因子为细胞生长因子和细胞活化因子的组合，更优选地，所述细胞生长因子选自VEGF、FGF，所述细胞活化因子选自MCP-1、S1P和PMA。特别优选地，采用75ng/ml的MCP-1，150ng/ml的VEGF，150ng/ml的PMA和1uM的S1P。
在优选的实施例中，所述细胞悬液和生物因子的溶剂均为基础培养基RPMI。
参阅图1至图5，一种使用所述的人工组织球聚体构建装置的构建方法，其中先向所述中间腔室8灌注组织细胞凝胶，而后取出所述垫片3，按压所述压板5，使所述插片4插入所述中间腔室8将凝胶隔断成圆形，凝胶化后，向所述后腔室14中灌入生物因子，向所述前腔室13中灌入内皮细胞，培养2～5天后，内皮细胞环绕圆形组织细胞团形成功能内皮层；然后，摘下所述载片1取出成形的功能内皮层包裹的人工组织球聚体，或者，不摘所述载片1而在所述出入口孔集成刺激-检测模块，以用于药物筛选、病理研究和/或疗法检测。
以下结合附图进一步描述本发明的一些具体实施例的特征和优点。
在具体实施例中，所述PDMS片2上面有三个带有出入口孔和通道的腔室，腔室的厚度均在0.1mm左右，中间腔室8由多个圆心在一条直线上且相互通过通道连通的圆形腔室单元组成，每一个圆形腔室单元又通过小通道和前后腔室连通；圆形腔室之间的通道上方有和中间腔室8等宽的方形通孔，一起形成方形通孔阵列，用于插入插片4并与插片4过盈配合以实现此接口的密封。
在具体实施例中，所述压板5上有方形盲孔阵列，与PDMS片2上的方向通孔阵列的位置对应，且盲孔与插片4可以形成间隙配合或者盲孔的截面比插片4的截面稍大，盲孔的孔深大于插片长度的1/3，以保证插片插入压板5后的形状和位置的稳定；压板5上在PDMS片2的进出口孔的对应位置有等径的通孔，以便于凝胶的灌入和扣合时的定位。
在具体实施例中，所述插片4均为长方体的薄片，厚度在0.2mm左右，与中间腔室8等宽，长度为压板5上的方形盲孔孔深、垫片3厚度、PDMS片2上的方形通孔孔深的和，以确保芯片所有组成部分紧贴扣合后，插片4恰好填满PDMS片2的方形通孔而不会阻隔各个圆形腔室单元。
在具体实施例中，所述垫片3上在PDMS片2的所有通孔的对应位置都有尺寸略大于这些通孔的单边缺口且长度大于压板5和PDMS片2，以便于灌胶后垫片3的侧向抽出；垫片3的厚度略大于腔室8的厚度，以便于抽出垫片3后，按压压板5可以使插片4插到底与载片1接触，确保各个圆形腔室单元的分隔。
在具体实施例中，所述的圆形腔室单元的直径依据组织球聚体的尺寸需求可以为0.1～0.6mm，圆形腔室单元的间距为0.25mm以确保PDMS片2上留有足够的空间加工方形通孔阵列而不会破坏单元结构。
在具体实施例中，所述连接圆形腔室单元与前后腔室的小通道的宽度为0.025～0.05mm，以确保内皮细胞能够进入且能够阻隔凝胶进入前后腔室。
图1所示为具体实施例构建装置的爆炸图，其中，自下而上依次为载片1，含有通道、孔口和腔室的PDMS片2，垫片3，插片4和压板5。载片1和PDMS片2所修饰的基团依据凝胶的表面性状而有所不同，如果凝胶表面表现出亲水性，例如明胶-海藻酸钙水凝胶等，则进行疏水基团修饰，优选的为甲基修饰；如果凝胶表面表现出疏水性，例如鼠尾I型胶原蛋白等，则进行亲水基团修饰，优选的为羧基修饰。芯片的扣合步骤为：将洗净并修饰后的PDMS片2直接扣在表面修饰后的载片1上，按压排除结合面前腔室和孔道以外的空气，垫上垫片3，将插片4插入压板5后，对齐垫片3缺口，扣下压板5将插片4插入PDMS片2的方形通孔中，之后120℃高压灭菌锅中蒸煮以加紧PDMS和载片的贴合并灭菌消毒；取出后从入口孔6向中腔室8中灌入含组织细胞的凝胶，直到出口孔7中有凝胶时停止灌注。
优选的所述细胞凝胶所使用的凝胶为鼠尾I型胶原蛋白，该种胶原凝胶聚团后表面氨基序列聚集，表现为疏水表面性质，因此在载片1和PDMS片2表面进行了亲水基团羟基的修饰。
所述生物因子优选的组合中，生物因子的浓度分别为，75ng/ml的MCP-1，150ng/ml的VEGF，150ng/ml的PMA和1uM的S1P。所述细胞悬液和生物因子的溶剂均为基础培养基RPMI。
所述载片1和PDMS片2进行了亲/疏水基团的表面修饰，表面修饰基团的亲/疏水性应当与凝胶材料表面的性质相反，以防止细胞凝胶的贴附，确保摘下载片后凝胶结构不会损坏。
所述生物因子为细胞生长因子和细胞活化因子的组合，细胞生长因子包含但不限于VEGF、FGF，细胞活化因子包含但不限于MCP-1、S1P和PMA。
实例
所述PDMS片通过标准的软光刻工艺制作，整体尺寸为25mm 5mm1mm长宽厚，其上的三个腔室和所有连接通道的厚度均为0.1mm以简化制作步骤，整个连通腔室层为对称结构，前、后腔室13、14的尺寸为7mm 1mm 0.1mm长宽厚，出入口孔9与11，10与12的轴心距为18mm；中间腔室由7个底面直径为0.6mm的圆柱单元组成，每个单元的圆心距为1mm，通过宽度为0.03mm的通道与前、后腔室13、14相连；相邻两单元的正中间有长方形通孔，长方形的上、下底边分别和前、后腔室13、14靠中间的边贴齐，长方形通孔的尺寸为1mm 0.2mm 0.9mm长宽深；所有出入口孔的连接通道均为0.2mm，所有出入口孔的直径均为1.2mm。
所述垫片3的整体尺寸为30mm 5mm 0.2mm长宽厚，所述压板5的整体尺寸为25mm5mm 1mm长宽厚，其上方形盲孔的尺寸为1.1mm0.21mm 0.5mm长宽深。垫片3和压板5的选材均为硬质塑料，保证其在易加工的基础上拥有足够的刚度，以避免由于形变导致的芯片扣合结构的破坏。
所述插片4的尺寸为0.2mm 1mm 1.6mm厚宽长，选材为硬度大的金属或者合金，保证其在易加工的基础上拥有足够的刚度，以避免插片在插入过程中变形导致不能形成中腔室8单元间的隔断。
本发明中含功能内皮层包裹的人工组织球聚体的构建方法主要分为两个阶段，一个是组织细胞凝胶的灌注与隔断，一个是诱导内皮细胞环绕组织细胞凝胶形成功能薄层。
所述功能内皮层包裹的人工组织球聚体形成过程是：依次扣合插入载片1、PDMS片2、垫片3、插片4和压板5后，形成前、中、后三个腔室13、8、14，向中腔室8灌注组织细胞凝胶后抽去垫片3，按压压板5使插片4插入中腔室8并将中腔室8分隔成多个圆形单元。此后分别在前13、后14腔室中灌入内皮细胞悬液和生物因子，培养2～5天后，内皮细胞在组织细胞外围形成功能内皮层，也即形成了功能内皮层包裹的人工组织球聚体。
图2-图3所示说明组织细胞凝胶灌注和隔断的原理。芯片各部分依次扣合后，插片4处于恰好填满PDMS片上的方孔而不影响腔室8中各个圆柱单元连通的状态，如图2的剖面放大图所示。此时从入口孔6向腔室8中灌入组织细胞凝胶。凝胶灌满后，手捏垫片3两边的突出部分，沿图2实线箭头所示的方向——垫片3缺口的反方向——抽出垫片3，之后按压压板5，使插片4插入腔室8中，分隔腔室8中的各个单元。由于垫片3的厚度比腔室8的厚度大，因此抽去垫片3后可以确保插片4插到底进而完全隔离腔室8的各个单元。此后沿图3所示的箭头方向拿下压板5。由于压板5的盲孔轮廓比插片4的截面稍大，因此取下压板时不会带动插片4导致影响腔室8各单元的分隔效果。
图4所示为第一阶段完成后，准备进行第二阶段时的芯片结构，也即拿下压板5后整个内皮包裹球聚体培养构建过程中的芯片结构。取下压板5后，将芯片依次放在25℃和37℃的环境中各静置20分钟，使腔室8中的凝胶凝固；然后从入口9向前腔室13中灌满内皮细胞悬液，从入口10向后腔室14中持续灌入或者每隔12小时换一次液生物因子，并在出口孔12处收集废液。每12小时观察一次，直到内皮细胞包裹组织凝胶，形成功能内皮层包裹的组织球聚体。
图5所示为使用芯片构建功能内皮层包裹的人工组织球聚体的流程示意图。该流程从芯片所有部分组装完成后开始，依次为组织细胞凝胶的灌注→凝胶的隔断→内皮细胞悬液的灌注→生长因子的持续供给→培养成形→取出收获。
所述生物因子的灌注过程，可以是连续性的动态灌注，也可以是定时定量的静态灌注。
功能内皮层包裹的人工组织球聚体在培养成形后，既可以在冲洗前、后腔室13、14中的细胞悬液和生长因子后，直接在出入口集成刺激和检测模块，实现简单模型的构建，也可以直接剥去载片1，使用磷酸盐缓冲液轻轻吹打冲下成形的球聚体，用于更加复杂模型的构建。
所述功能内皮层包裹的人工组织球聚体形成后，既可以在前后分别集成刺激添加模块和检测模块，实现芯片上的直接研究；也可以拆除载片，使用磷酸盐缓冲液PBS轻轻冲下PDMS片上的成形的球聚体，用于后续的模型构建或者检测。
所述组织细胞可以来源肝、肾、心脏或者癌组织等所有含有血管网络或者内皮细胞层组分的组织，分别对应相应组织的检测和研究。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种人工组织球聚体构建装置，其特征在于，包括自下而上依次组合在一起的载片(1)、PDMS片(2)、垫片(3)、插片(4)和压板(5)，其中所述PDMS片(2)上形成有前腔室(13)、中间腔室(8)和后腔室(14)，其中至少所述中间腔室(8)由所述载片(1)封底而界定的腔室，所述PDMS片(2)和所述垫片(3)上具有对应地连通各腔室的出入口孔和通道，所述中间腔室(8)包括通过通道相互连通的一系列圆形腔室单元，每一圆形腔室单元又通过小通道和前、后腔室连通，各圆形腔室单元之间的通道上形成有贯穿所述PDMS片(2)和所述垫片(3)的插片孔，多个所述插片(4)对应于每个插片孔设置在所述压板(5)的底部，所述垫片(3)在对应于所述出入口孔和所述插片孔的位置设置有单边缺口，从而所述垫片(3)既能保持孔的连贯，又能从所述PDMS片(2)和所述压板(5)之间抽出，所述插片和所述插片孔的尺寸设置成，所述垫片(3)抽出前，所述插片(4)不阻隔各圆形腔室单元之间的连通，所述垫片(3)抽出后，所述压板(5)朝所述PDMS片(2)的扣合使得所述插片(4)阻隔各圆形腔室单元之间的连通；其中，所述前腔室(13)用于灌注内皮细胞悬液，所述中间腔室(8)用于灌注组织细胞凝胶，所述后腔室(14)用于灌注生物因子，所述载片(1)和PDMS片(2)进行了亲/疏水基团的表面修饰，表面修饰基团的亲/疏水性与细胞凝胶表面的性质相反。
2.根据权利要求1所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述一系列圆形腔室单元的圆心在一条直线上。
3.根据权利要求2所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述圆形腔室单元的厚度均在0.1mm。
4.根据权利要求2所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述插片孔为沿着所述直线设置的一排方形通孔。
5.根据权利要求1所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述压板(5)的底部设置有对应于各插片孔的多个盲孔，各插片对应插入各盲孔中。
6.根据权利要求5所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述盲孔与所述插片形成间隙配合以便取下所述压板时不带动所述插片。
7.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，连接所述圆形腔室单元与前后腔室的小通道的宽度为0.025～0.05mm。
8.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述圆形腔室单元的直径为0.1～0.6mm，所述圆形腔室单元的间距不小于0.25mm。
9.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，连接所述圆形腔室单元和对应的出入口孔的通道的宽度为0.1～0.2mm。
10.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述细胞凝胶为鼠尾I型胶原蛋白，所述载片(1)和所述PDMS片(2)的表面进行了亲水基团羟基的修饰。
11.根据权利要求1至6任一项所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述生物因子为细胞生长因子和细胞活化因子的组合。
12.根据权利要求11所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述细胞生长因子选自VEGF、FGF，所述细胞活化因子选自MCP-1、S1P和PMA。
13.根据权利要求11所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述生物因子采用75ng/ml的MCP-1，150ng/ml的VEGF，150ng/ml的PMA和1uM的S1P。
14.根据权利要求11所述的人工组织球聚体构建装置，其特征在于，所述细胞悬液和生物因子的溶剂均为基础培养基RPMI。
15.一种使用根据权利要求1至14任一项所述的人工组织球聚体构建装置的构建方法，其特征在于，先向所述中间腔室(8)灌注组织细胞凝胶，而后取出所述垫片(3)，按压所述压板(5)，使所述插片(4)插入所述中间腔室(8)将凝胶隔断成圆形，凝胶化后，向所述后腔室(14)中灌入生物因子，向所述前腔室(13)中灌入内皮细胞，培养2～5天后，内皮细胞环绕圆形组织细胞团形成功能内皮层；然后，摘下所述载片(1)取出成形的功能内皮层包裹的人工组织球聚体，或者，不摘所述载片(1)而在所述出入口孔集成刺激-检测模块，以用于药物筛选、病理研究和/或疗法检测。
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