CN112080425A - 一种器官芯片、上皮/内皮屏障模型器件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及器官芯片技术领域,特别涉及一种器官芯片、上皮/内皮屏障模型器件及其制作方法。该器官芯片包括第一柔性层、多孔细胞培养膜和第二柔性层;该多孔细胞培养膜的底部设有该第一柔性层,该第一柔性层包括第一培养孔;该多孔细胞培养膜的顶部设有该第二柔性层,该第二柔性层包括第二培养孔和第一导流孔;该第一培养孔和该第二培养孔用于存放营养液,并为该多孔细胞培养膜上的细胞生长提供空间;该第一导流孔用于向该第一培养孔内导入营养液。本申请提供的器官芯片是开放式设计,具有细胞接种密度可控、流道不易堵塞和细胞存活率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及器官芯片技术领域,特别涉及一种器官芯片、上皮/内皮屏障模型器件及其制作方法。
背景技术
器官芯片是人体器官或组织的体外生理学微系统模型,通过对器官或组织的仿生构建以及细胞的微环境的精确控制,器官芯片能较好地还原体内器官或组织的真实生理功能,为细胞或组织培养、病理学研究以及药物筛选等应用提供了一个新型技术平台。
上皮和内皮细胞在许多器官的屏障功能中起着重要作用。这些细胞排列成连续的层,控制化学物质的扩散和输运。药物开发中,需要研究如何让治疗药剂穿过内皮屏障到达目标器官。因此,在体外构建上皮和内皮屏障模型对疾病机制研究和药物筛选中都有重要意义。
现有技术中的器官芯片是通过在芯片上制备微管道,从而通过微管道向培养基片上输入营养液。然而这类芯片完成封装后再导入接种细胞,会造成细胞接种密度不可控、细胞分布不均匀、微流道堵塞等问题,从而造成细胞存活率低的问题。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中器官芯片细胞接种密度不可控、微流道堵塞和细胞存活率低的技术问题。
为解决上述技术问题,本申请在第一方面公开了一种器官芯片,其包括第一柔性层、多孔细胞培养膜和第二柔性层;
该多孔细胞培养膜的底部设有该第一柔性层,该第一柔性层包括第一培养孔;
该多孔细胞培养膜的顶部设有该第二柔性层,该第二柔性层包括第二培养孔和第一导流孔;
该第一培养孔和该第二培养孔用于存放营养液,并为该多孔细胞培养膜上的细胞生长提供空间;
该第一导流孔用于向该第一培养孔内导入营养液。
可选地,该第一柔性层还包括第一导流槽;
该第一导流槽与该第一培养孔连通;
该第一导流槽与该第一导流孔对应,用于使营养液通过该第一导流孔流入该第一导流槽,进而流入到该第一培养孔。
可选地,该第一柔性层包括第二导流孔;
该第二导流孔与该第一导流槽连通,且该第二导流孔与该第一导流孔对应。
可选地,该第二柔性层还包括第二导流槽;
该第二导流槽与该第二培养孔连通,能够使营养液通过第二导流槽流入到第二培养孔。
可选地,该第二柔性层还包括第三导流孔;
该第三导流孔与该第二导流槽连通。
可选地,该第一柔性层的材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS);
该第二柔性层的材料包括PDMS;
该多孔细胞培养膜的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或者玻璃。
本申请在第二方面公开了一种制作器官芯片的方法,其包括如下步骤:
提供多孔细胞培养膜;
制备第一柔性层,该第一柔性层与该多孔细胞培养膜的底部连接,该第一柔性层包括第一培养孔;
制备第二柔性层,该第二柔性层与该多孔细胞培养膜的顶部连接,该第二柔性层包括第二培养孔和第一导流孔;
该第一培养孔和该第二培养孔用于存放营养液,并为该多孔细胞培养膜上的细胞生长提供空间;
该第一导流孔用于向该第一培养孔内导入营养液。
本申请在第三方面公开了一种上皮/内皮屏障模型器件,其包括第一电极结构、第二电极结构和上述的器官芯片;
该第一电极结构位于该第一柔性层的底部;
该第二电极结构位于该第二柔性层的顶部;
该第一电极结构与该第二电极结构构成跨膜阻抗检测模型,用于检测第一培养孔和第二培养孔内的细胞状态;
该第一电极结构与该第二电极结构连接,用于固定该器官芯片于预设位置。
可选地,该第一电极结构上设有第一电极;
该第一电极与该第一培养孔对应;
该第二电极结构上设有第二电极、第四导流孔和第五导流孔;
该第二电极与该第二培养孔对应;
该第四导流孔与该第一导流孔对应;
该第五导流孔用于将营养液导入该第二培养孔。
可选地,该第一电极结构包括第一电路板和第一玻璃板;
该第一电极位于该第一玻璃板上;
该第一玻璃板的底部与该第一电路板连接;
该第一电路板上设有第一通孔,该第一通孔与该第一电极对应;
该第二电极结构包括第二电路板和第二玻璃板;
该第二电极、该第四导流孔和该第五导流孔位于该第二玻璃板上;
该第二玻璃板的顶部与该第二电路板连接;
该第二电路板上设有第二通孔,该第二通孔与该第二电极、第四导流孔和该第五导流孔对应。
可选地,该第一电路板上设有第一导电孔,该第一导电孔与该第一电极电连接;
该第二电路板上设有第二导电孔,该第二导电孔与该第二电极电连接;
该第一导电孔和该第二导电孔用于连接外部检测装置。
本申请在第四方面公开了一种上皮/内皮屏障模型器件的制作方法,其包括如下步骤:
制备器官芯片;
制备第一电极结构,该第一电极结构与该器官芯片的底部连接;
制备第二电极结构,该第二电极结构与该器官芯片的顶部连接;
将该第一电极结构与该第二电极结构连接,进而固定该器官芯片于预设位置。
采用上述技术方案,本申请提供的器官芯片具有如下有益效果:
1)本申请提供的多孔细胞培养膜能够在封装前就接种好细胞,具有细胞接种密度可控,能够使细胞分布均匀,且不易造成流道堵塞的优点;
2)该器官芯片通过第一培养孔和第二培养孔来存放营养液,从而是一种开放式培养设计,从而提高了细胞的存活率;
3)本申请通过第一柔性层上的第一导流孔向第二培养孔内导入营养液,能够避免现有技术中采用长管道灌流,可根据需求设定灌流条件;
4)该器官芯片具有第一培养孔和第二培养孔,从而可以在多孔细胞培养膜上接种不同种类的细胞,进行长期灌流培养,不同的细胞生长与多孔细胞培养膜的上下,同时又能相互影响,实现细胞共培养的构建。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请第一种器官芯片的截面图;
图2为本申请第二种器官芯片的截面图;
图3为本申请第三种器官芯片的结构示意图;
图4为本申请第三种器官芯片的爆炸图;
图5为本申请上皮/内皮屏障模型器件的结构示意图;
图6为本申请上皮/内皮屏障模型器件的爆炸图;
图7为使用本申请上皮/内皮屏障模型器件监测到的一种上皮细胞培养情况图。
以下对附图作补充说明:
1-第一柔性层;11-第一培养孔;12-第一导流槽;13-第二导流孔;14-定位孔;2-多孔细胞培养膜;3-第二柔性层;31-第二培养孔;32-第一导流孔;33-第二导流槽;34-第三导流孔;4-第一电极结构;41-第一电路板;411-第一通孔;412-第一导电孔;42-第一玻璃板;421-第一电极;5-第二电极结构;51-第二电路板;511-第二通孔;52-第二玻璃板;521-第四导流孔;522-第五导流孔。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如图1所示,图1为本申请第一种器官芯片的截面图。本申请在第一方面公开了一种器官芯片,其包括第一柔性层1、多孔细胞培养膜2和第二柔性层3;该多孔细胞培养膜2的底部设有该第一柔性层1,该第一柔性层1包括第一培养孔11;该多孔细胞培养膜2的顶部设有该第二柔性层3,该第二柔性层3包括第二培养孔31和第一导流孔32;该第一培养孔11和该第二培养孔31用于存放营养液,并为该多孔细胞培养膜2上的细胞生长提供空间;该第一导流孔32用于向该第一培养孔11内导入营养液。由于本申请提供的器官芯片中的多孔细胞培养膜2是在封装前就接种好细胞,从而可以有效控制细胞的密度,而且该器官芯片具有两个培养孔,故其可用于培养不同种类的细胞,而且这种开放式培养结构具有提高细胞存活率的优点。
在一种可选地实施方式中,如图2所示,图2为本申请第二种器官芯片的截面图。该第一柔性层1还包括第一导流槽12;该第一导流槽12与该第一培养孔11连通;该第一导流槽12与该第一导流孔32对应,用于使营养液通过该第一导流孔32流入该第一导流槽12,进而流入到该第一培养孔11。
在一种可选地实施方式中,该多孔细胞培养膜2的孔径比细胞尺寸小,避免第一培养孔11和第二培养孔31内的细胞的移动串层。
在一种可选地实施方式中,从图2可以看出,该第一柔性层1包括第二导流孔13;该第二导流孔13与该第一导流槽12连通,且该第二导流孔13与该第一导流孔32对应。从而有利于从第一导流孔32流下来的营养液更快更顺畅地通过第二导流孔13、第一导流槽12流到第一培养孔11中。
在一种可选地实施方式中,该第二柔性层3还包括第二导流槽33;该第二导流槽33与该第二培养孔31连通,能够使营养液通过第二导流槽33流入到第二培养孔31,从而扩大了该器官芯片的应用场景。
在一种可选地实施方式中,该第二柔性层3还包括第三导流孔34;该第三导流孔34与该第二导流槽33连通,通过第三导流孔34将营养液流入到第二导流槽33、第二培养孔31中,从而不局限注入营养液的位置,可根据实际情况设计第三导流孔34的位置,本领域的技术人员很容易想到,第一导流孔32也有类似作用。
在一种可选地实施方式中,该第一柔性层1的材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS),当然,只要满足本申请对第一柔性层1材料的透明度、弹性、生物兼容性好以及透气性、化学惰性的要求,该第一柔性层1还可以是聚碳酸酯(PC)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);
该第二柔性层3的材料包括但不限于PDMS、PC和PMMA;
该多孔细胞培养膜2的材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或者玻璃,该多孔细胞培养膜2用于能够在光镜下观察到该膜两侧的细胞,且该多孔细胞培养膜2上的孔的大小和密度可根据需要模拟的器官选择。
如图3和图4所示,图3为本申请第三种器官芯片的结构示意图。图4为本申请第三种器官芯片的爆炸图。在一种可选地实施方式中,第一柔性层1、第二柔性层3为矩形结构,第一柔性层1和第二柔性层3的尺寸范围为长度10~50毫米,宽度10~50毫米,优选地,该第一柔性层1和第二柔性层3的尺寸相同,且为32*16毫米。
在一种可选地实施方式中,第一导流、第二导流孔13或者第三导流孔34的孔径范围为0.8~3毫米,优选地,该孔径尺寸为1.6毫米。
需要说明的是,上述第一导流孔32、第二导流孔13和第三导流孔34的孔可以是具有一定倾斜角度的通孔,能够更好地引流,其中第一导流一定是通孔,第二导流孔13和第三导流孔34也可是盲孔,只要能够与对应的导流槽连通即可。
在一种可选地实施方式中,从图4可以看出,第三导流孔34为通孔,第一柔性层1上还设有与所述第三导流孔34对应的定位孔14,用于更高效精准地将第一柔性层1、多孔细胞培养膜2和第二柔性层3组装在一起。
本申请在第二方面公开了一种制作器官芯片的方法,其包括如下步骤:
S101:提供多孔细胞培养膜2,可根据需要对其进行剪裁;
S102:制备第一柔性层1,该第一柔性层1与该多孔细胞培养膜2的底部连接,该第一柔性层1包括第一培养孔11;
S103:制备第二柔性层3,该第二柔性层3与该多孔细胞培养膜2的顶部连接,该第二柔性层3包括第二培养孔31和第一导流孔32;
S104:该第一培养孔11和该第二培养孔31用于存放营养液,并为该多孔细胞培养膜2上的细胞生长提供空间;
S105:该第一导流孔32用于向该第一培养孔11内导入营养液。
在一种可选地实施方式中,采用3D打印制作模具,利用模塑法制作带有微通道的弹性第一柔性层1和第二柔性层3,具有成型加工简单便捷的优点。
采用硅烷键合法将第一柔性层1、第二柔性层3分别与多孔细胞培养膜2永久性结合在一起,其中,第一柔性层1、第二柔性层3的材料为PDMS,多孔细胞培养膜2的材料为PET;具体地,使用GLYMO((3--缩水甘油丙氧基)三甲氧基硅烷)和APTES((3-氨基丙基)三乙氧基硅烷)分别处理PDMS基片和PET膜,然后将两块PDMS基片及PET膜对准键和在一起,60℃加热过夜加强键和效果。
本申请在第三方面公开了一种上皮/内皮屏障模型器件,如图5所示,图5为本申请上皮/内皮屏障模型器件的结构示意图;上皮/内皮屏障模型器件包括第一电极结构4、第二电极结构5和上述的器官芯片;该第一电极结构4位于该第一柔性层1的底部;该第二电极结构5位于该第二柔性层3的顶部;该第一电极结构4与该第二电极结构5构成跨膜阻抗检测模型,用于检测第一培养孔11和第二培养孔31内的细胞状态;具体的,第一电极结构4和第二电极结构5分别与外部的检测设备连接,进而三者与器官芯片形成完整的导通电路,获得跨膜阻抗,从而得到该细胞形成屏障的完整性,也就是细胞紧密生长情况;且该第一电极结构4与该第二电极结构5连接,用于固定该器官芯片于预设位置。
而现有技术中,常用的定性检测方法是利用电子显微镜或免疫荧光成像对细胞形态和紧密连接特征蛋白(如ZO-1,Claudin等)进行表征。定量检测方法之一是在屏障一侧注入示踪剂,检测屏障另一侧的示踪剂浓度;另外可通过检测跨上皮/内皮电阻(TEER)分析屏障的完整性。测量时,分别把两对电极放置在多孔膜两侧,一对电极上施加固定频率的恒电流,另一对电极检测电压,从而得到TEER。在应用现有器官芯片时,需要将电极集成到芯片中。集成到芯片中的电极位置固定,再通过电极接通检测设备,由于上述芯片与外界设备的连接往往是通过焊接在芯片上导线,操作不便,而且很难标准化,测量时也难以同时用高倍镜进行显微成像。
在一种可选地实施方式中,如图6所示,图6为本申请上皮/内皮屏障模型器件的爆炸图;该第一电极结构4上设有第一电极421;该第一电极421与该第一培养孔11对应;该第二电极结构5上设有第二电极、第四导流孔521和第五导流孔522;该第二电极与该第二培养孔31对应;该第四导流孔521与该第一导流孔32对应;该第五导流孔522用于将营养液导入该第二培养孔31。
在一种可选地实施方式中,该第一电极结构4包括第一电路板41和第一玻璃板42;该第一电极421位于该第一玻璃板42上;该第一玻璃板42连接的底部与该第一电路板41连接;该第一电路板41上设有第一通孔411,该第一通孔411与该第一电极421对应,也就是说,第一通孔411用于暴露第一电极421以及对应需要观察的器官芯片上的细胞区域,从而能够更清晰地观察细胞培养情况,该第二电极结构5包括第二电路板51和第二玻璃板52;该第二电极、该第四导流孔521和该第五导流孔522位于该第二玻璃板52上;该第二玻璃板52的顶部与该第二电路板51连接;该第二电路板51上设有第二通孔511,该第二通孔511与该第二电极、第四导流孔521和该第五导流孔522对应,也就是说,营养液均从第二玻璃板52的第四导流孔521流入到第一培养孔11,从第五导流孔522流道第二培养孔31内,从而实现模型长期灌流培养,而且该第二通孔511用于暴露第二电极以及对应需要观察的器官芯片上的细胞区域,从而能够更清晰地观察细胞培养情况。
在一种可选地实施方式中,第一玻璃板42、第二玻璃板52为矩形,且其的尺寸范围为长度10~50毫米,宽度10~50毫米,优选地,该第一玻璃板42或者第二玻璃板52的尺寸为32*18.5毫米;
在一种可选地实施方式中,第一玻璃板42上的第四导流孔521和第五导流孔522的孔径大小0.8~3毫米,优选地,上述导流孔的孔径为1.6毫米。
在一种可选地实施方式中,第一电路板41和第二电路板51为PCB板,且第一电路板41与第二电路板51为圆形,第一电路板41或者第二电路板51的尺寸为25~100毫米,优选地,第一电路板41或第二电路板51的尺寸为50毫米,其中第一通孔411和第二通孔511为矩形结构,具体地,第一通孔411或者第二通孔511的尺寸为常26毫米,宽12毫米。
在一种可选地实施方式中,该第一电路板41上设有第一导电孔412,该第一导电孔412与该第一电极421电连接;该第二电路板51上设有第二导电孔,该第二导电孔与该第二电极电连接;该第一导电孔412和该第二导电孔用于连接外部检测装置,具体地,该第一电路板41或者第二电路板51上还有导线以及焊盘,可以使用银线将第一玻璃板42上的第一电极421和第一电路板41上的焊盘锡接,排针通过焊锡焊接固定在第一电路板41的第一导电孔412上,为第一电极421与外部电路的电气连接提供通路,同理,第二玻璃板52上的第二电极与外部电路形成导通的结构与上述第一玻璃板42的相同。
在一种可选地实施方式中,从图6可以看出,第一电路板41与第二电路板51通过螺栓可拆卸地连接,从而使得在后续进行免疫染色等操作时,能够通过拆卸出器官芯片对其进行免疫染色等操作,大大降低了该步骤的操作难度,当然,也可以采用粘结或者销接;
第一玻璃板42与第一电路板41包括但不限于粘结,第二玻璃板52与第二电路板51包括但不限于粘结。
本申请在第四方面公开了一种上皮/内皮屏障模型器件的制作方法,其包括如下步骤:
S201:制备器官芯片;
S202:制备第一电极结构4,该第一电极结构4与该器官芯片的底部连接;
S203:制备第二电极结构5,该第二电极结构5与该器官芯片的顶部连接;
S204:将该第一电极结构4与该第二电极结构5连接,进而固定该器官芯片于预设位置。
在一种可选地实施方式中,该第一电极结构4上设有第一电极421;该第一电极421与该第一培养孔11对应;该第二电极结构5上设有第二电极、第四导流孔521和第五导流孔522;该第二电极与该第二培养孔31对应;该第四导流孔521与该第一导流孔32对应;该第五导流孔522用于将营养液导入该第二培养孔31。
该第一电极结构4包括第一电路板41和第一玻璃板42;该第一电极421位于该第一玻璃板42上;该第一玻璃板42的底部与该第一电路板41连接;该第一电路板41上设有第一通孔411,该第一通孔411与该第一电极421对应,也就是说,第一通孔411用于暴露第一电极421以及对应需要观察的器官芯片上的细胞区域,从而能够更清晰地观察细胞培养情况,该第二电极结构5包括第二电路板51和第二玻璃板52;该第二电极、该第四导流孔521和该第五导流孔522位于该第二玻璃板52上;该第二玻璃板52的顶部与该第二电路板51连接;该第二电路板51上设有第二通孔511,该第二通孔511与该第二电极、第四导流孔521和该第五导流孔522对应,也就是说,营养液均从第二玻璃板52的第四导流孔521流入到第一培养孔11,从第五导流孔522流道第二培养孔31内,从而实现模型长期灌流培养,而且该第二通孔511用于暴露第二电极以及对应需要观察的器官芯片上的细胞区域,从而能够更清晰地观察细胞培养情况。
在一种可选地实施方式中,通过溅射工艺在第一玻璃板42上形成第一电极421,该第一电极421的材料为金、银或者铂,为了提高该第一电极421与玻璃的粘附力,一般还需要在溅射第一导电极之前先溅射一层粘附层,该粘附层的材料包括钛或者铬,第二电极的形成过程与第一电极421相同。
在一种可选地实施方式中,第一玻璃板42通过热固化胶与第一电路板41固定连接,再使用银线将第一玻璃板42上的第一电极421与第一电路板41上的焊盘连接,外部检测设备的排针通过焊锡焊接固定在第一电路板41的第一导电孔412上,最后再通过第一电路板41与第二电路板51的固定连接,使整个器件连接成为一体。
如图7所示,图7为使用本申请上皮/内皮屏障模型器件监测到的一种上皮细胞培养情况图,可以看出,使用该器件培养的细胞具有分布均匀的优点。
综上所述,本申请提供的器官芯片由三个结构连接构成,从下到上依次为第一柔性层1、第二柔性层3和多孔细胞培养膜2,第一柔性层1的第一培养孔11与第二柔性层3的第二培养孔31均作为培养细胞的腔室,且第二柔性层3的第一导流孔32提供向第一培养孔11输送营养液的通道,而中间的多孔细胞培养膜2能够使不同细胞生长于膜的上下,同时又能互相影响,实现细胞的共培养及器官模型的构建。这种将细胞培养腔裸露的结构易于细胞的均匀加样,以及提高细胞的存活率,同时,可兼容生物3D打印,再者,本申请提供的上皮/内皮屏障模型器件由于具有第一电极结构4和第二电极结构5,其能够构成跨膜阻抗检测模型,从而实时检测第一培养孔11和第二培养孔31内的细胞状态,而且也可以将该器件置于高倍显微镜下实时观察细胞生长状态。
以上所述仅为本申请可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种器官芯片,其特征在于,包括第一柔性层(1)、多孔细胞培养膜(2)和第二柔性层(3);
所述多孔细胞培养膜(2)的底部设有所述第一柔性层(1),所述第一柔性层(1)包括第一培养孔(11);
所述多孔细胞培养膜(2)的顶部设有所述第二柔性层(3),所述第二柔性层(3)包括第二培养孔(31)和第一导流孔(32);
所述第一培养孔(11)和所述第二培养孔(31)用于存放营养液,并为所述多孔细胞培养膜(2)上的细胞生长提供空间;
所述第一导流孔(32)用于向所述第一培养孔(11)内导入营养液。
2.根据权利要求1所述的器官芯片,其特征在于,所述第一柔性层(1)还包括第一导流槽(12);
所述第一导流槽(12)与所述第一培养孔(11)连通;
所述第一导流槽(12)与所述第一导流孔(32)对应,用于使营养液通过所述第一导流孔(32)流入所述第一导流槽(12),进而流入到所述第一培养孔(11)。
3.根据权利要求2所述的器官芯片,其特征在于,所述第一柔性层(1)包括第二导流孔(13);
所述第二导流孔(13)与所述第一导流槽(12)连通,且所述第二导流孔(13)与所述第一导流孔(32)对应。
4.根据权利要求1所述的器官芯片,其特征在于,所述第二柔性层(3)还包括第二导流槽(33);
所述第二导流槽(33)与所述第二培养孔(31)连通,能够使营养液通过第二导流槽(33)流入到第二培养孔(31)。
5.根据权利要求4所述的器官芯片,其特征在于,所述第二柔性层(3)还包括第三导流孔(34);
所述第三导流孔(34)与所述第二导流槽(33)连通。
6.根据权利要求1所述的器官芯片,其特征在于,所述第一柔性层(1)的材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS);
所述第二柔性层(3)的材料包括PDMS;
所述多孔细胞培养膜(2)的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或者玻璃。
7.一种制作器官芯片的方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供多孔细胞培养膜(2);
制备第一柔性层(1),所述第一柔性层(1)与所述多孔细胞培养膜(2)的底部连接,所述第一柔性层(1)包括第一培养孔(11);
制备第二柔性层(3),所述第二柔性层(3)与所述多孔细胞培养膜(2)的顶部连接,所述第二柔性层(3)包括第二培养孔(31)和第一导流孔(32);
所述第一培养孔(11)和所述第二培养孔(31)用于存放营养液,并为所述多孔细胞培养膜(2)上的细胞生长提供空间;
所述第一导流孔(32)用于向所述第一培养孔(11)内导入营养液。
8.一种上皮/内皮屏障模型器件,其特征在于,包括第一电极结构(4)、第二电极结构(5)和如权利要求1-6任一项所述的器官芯片;
所述第一电极结构(4)位于所述第一柔性层(1)的底部;
所述第二电极结构(5)位于所述第二柔性层(3)的顶部;
所述第一电极结构(4)与所述第二电极结构(5)构成跨膜阻抗检测模型,用于检测所述第一培养孔(11)和所述第二培养孔(31)内的细胞状态;
且所述第一电极结构(4)与所述第二电极结构(5)连接,用于固定所述器官芯片于预设位置。
9.根据权利要求8所述的上皮/内皮屏障模型器件,其特征在于,所述第一电极结构(4)上设有第一电极(421);
所述第一电极(421)与所述第一培养孔(11)对应;
所述第二电极结构(5)上设有第二电极、第四导流孔(521)和第五导流孔(522);
所述第二电极与所述第二培养孔(31)对应;
所述第四导流孔(521)与所述第一导流孔(32)对应;
所述第五导流孔(522)用于将营养液导入所述第二培养孔(31)。
10.根据权利要求9所述的上皮/内皮屏障模型器件,其特征在于,
所述第一电极结构(4)包括第一电路板(41)和第一玻璃板(42);
所述第一电极(421)位于所述第一玻璃板(42)上;
所述第一玻璃板(42)的底部与所述第一电路板(41)连接;
所述第一电路板(41)上设有第一通孔(411),所述第一通孔(411)与所述第一电极(421)对应;
所述第二电极结构(5)包括第二电路板(51)和第二玻璃板(52);
所述第二电极、所述第四导流孔(521)和所述第五导流孔(522)位于所述第二玻璃板(52)上;
所述第二玻璃板(52)的顶部与所述第二电路板(51)连接;
所述第二电路板(51)上设有第二通孔(511),所述第二通孔(511)与所述第二电极、第四导流孔(521)和所述第五导流孔(522)对应。
11.根据权利要求10所述的上皮/内皮屏障模型器件,其特征在于,所述第一电路板(41)上设有第一导电孔(412),所述第一导电孔(412)与所述第一电极(421)电连接;
所述第二电路板(51)上设有第二导电孔,所述第二导电孔与所述第二电极电连接;
所述第一导电孔(412)和所述第二导电孔用于连接外部检测装置。
12.一种上皮/内皮屏障模型器件的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备器官芯片;
制备第一电极结构(4),所述第一电极结构(4)与所述器官芯片的底部连接;
制备第二电极结构(5),所述第二电极结构(5)与所述器官芯片的顶部连接;
将所述第一电极结构(4)与所述第二电极结构(5)连接,进而固定所述器官芯片于预设位置。
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