CN113362690B - 肝小叶芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肝小叶芯片，包括由上至下依次叠置的上层芯片、中层芯片和下层芯片；上层芯片上设有肝动脉通道、中央静脉通道及连通上层芯片顶端和上层芯片底端的第一通孔。中层芯片上设有连通中层芯片顶端和中层芯片底端的第二通孔；下层芯片上设有肝小叶组织区及与肝小叶组织区连通的门静脉通道。在本申请提供的肝小叶芯片中，依靠重力驱动肝小叶芯片内细胞培养液的流动，其流速远小于泵驱动的流速，更贴近体内肝小叶血液的流动，无需单独设置多个外围泵支持，提高了肝小叶芯片的通用性。本申请肝小叶芯片体积较小，消耗细胞培养基和化学试剂较少，适宜应用于批量精确实验，同时本申请肝小叶芯片能在显微镜下实时观察，提高使用便捷性。

Description

肝小叶芯片

技术领域

本发明涉及器官芯片技术领域，特别涉及一种肝小叶芯片。

背景技术

脂肪肝、肝硬化以及肝癌等肝脏疾病对人类的健康造成了极其严重的影响，因此，肝疾病的研究极为重要。目前，大多数的研究是基于动物模型，但由于动物与人有物种间差异，许多动物模型不能准确地反映人类疾病的情况。使用人类细胞的体外模型能更有效的研究肝脏疾病。近年来，微流控技术与微加工技术迅速发展，实现了可控、精准的加工各种复杂微结构。微流控技术与微加工技术促进了体外仿生肝芯片的发展。由于肝脏具有非常复杂的微结构和微环境，当前的肝芯片还不够仿生。当前的肝芯片在结构方面不能很好地仿生肝小叶结构和大小，无法精确研究单个肝小叶内的生化指标。而传统的肝小叶芯片需要多个蠕动泵驱动运行，泵驱动流动使得芯片内液体流速远大于人体内的流速，且通用性较差。

因此，如何提高肝小叶芯片的通用性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种肝小叶芯片，该肝小叶芯片的通用性提高。

为实现上述目的，本发明提供一种肝小叶芯片，包括由上至下依次叠置的上层芯片、中层芯片和下层芯片；

所述上层芯片上设有肝动脉通道、中央静脉通道及连通所述上层芯片顶端和所述上层芯片底端的第一通孔，所述第一通孔包括独立设置的肝动脉入口通孔、肝动脉出口通孔、门静脉入口通孔、门静脉出口通孔、中央静脉入口通孔、中央静脉出口通孔、细胞入口通孔和细胞出口通孔，所述肝动脉通道和所述中央静脉通道独立设置，肝动脉入口通孔和肝动脉出口通孔均与所述肝动脉通道连通，中央静脉入口通孔和中央静脉出口通孔均与所述中央静脉通道连通；

所述中层芯片上设有连通所述中层芯片顶端和所述中层芯片底端的第二通孔，所述第二通孔包括独立设置的中央静脉中层通孔、肝动脉中层通孔、门静脉中层进口通孔、门静脉中层出口通孔、细胞中层进口通孔和细胞中层出口通孔；

所述下层芯片上设有肝小叶组织区及与所述肝小叶组织区连通的门静脉通道；所述肝小叶组织区通过所述细胞中层进口通孔与所述细胞入口通孔连通，所述肝小叶组织区通过细胞中层出口通孔与所述细胞出口通孔连通，所述肝小叶组织区通过中央静脉中层通孔与中央静脉通道连通，所述肝小叶组织区通过肝动脉中层通孔与所述肝动脉通道连通；所述门静脉通道通过门静脉中层进口通孔与门静脉入口通孔连通，所述门静脉通道通过门静脉中层出口通孔与所述门静脉出口通孔连通。

优选地，所述肝动脉通道和/或所述中央静脉通道为上层芯片底端开口的槽体结构。

优选地，所述肝小叶组织区和/或门静脉通道为下层芯片顶端开口的槽体结构。

优选地，所述肝动脉通道和/或所述中央静脉通道和/或所述肝小叶组织区和/或门静脉通道深度为100μm～150μm。

优选地，肝动脉通道和/或所述中央静脉通道和/或所述肝小叶组织区和/或门静脉通道为轴对称结构。

优选地，所述肝动脉中层通孔为多个，所有所述肝动脉中层通孔与所述中央静脉中层通孔的距离相等。

优选地，所述中央静脉中层通孔和所述肝动脉中层通孔的直径为50μm～100μm。

优选地，所述门静脉通道围绕与所述肝小叶组织区外侧，所述肝小叶组织区为正多边形结构，且折角位置设有连通所述门静脉通道的门静脉物质交换孔，所述门静脉物质交换孔为中间向两端逐渐渐扩的孔体结构。

优选地，所述肝小叶组织区为正六边形槽体，所述中央静脉中层通孔轴线与所述肝小叶组织区中心线重合；所述门静脉中层通孔为六个，分别与所述肝小叶组织区边缘折角内侧一一对应。

优选地，由上至下投影，所述门静脉中层进口通孔与所述门静脉入口通孔重合，所述门静脉中层出口通孔与所述门静脉出口通孔重合，所述细胞中层进口通孔与所述细胞入口通孔重合，所述细胞中层出口通孔与所述细胞出口通孔重合。

在上述技术方案中，本发明提供的肝小叶芯片，包括由上至下依次叠置的上层芯片、中层芯片和下层芯片；上层芯片上设有肝动脉通道、中央静脉通道及连通上层芯片顶端和上层芯片底端的第一通孔，第一通孔包括独立设置的肝动脉入口通孔、肝动脉出口通孔、门静脉入口通孔、门静脉出口通孔、中央静脉入口通孔、中央静脉出口通孔、细胞入口通孔和细胞出口通孔，肝动脉通道和中央静脉通道独立设置，肝动脉入口通孔和肝动脉出口通孔均与肝动脉通道连通，中央静脉入口通孔和中央静脉出口通孔均与中央静脉通道连通；中层芯片上设有连通中层芯片顶端和中层芯片底端的第二通孔，第二通孔包括独立设置的中央静脉中层通孔、肝动脉中层通孔、门静脉中层进口通孔、门静脉中层出口通孔、细胞中层进口通孔和细胞中层出口通孔；下层芯片上设有肝小叶组织区及与肝小叶组织区连通的门静脉通道；肝小叶组织区通过细胞中层进口通孔与细胞入口通孔连通，肝小叶组织区通过细胞中层出口通孔与细胞出口通孔连通，肝小叶组织区通过中央静脉中层通孔与中央静脉通道连通，肝小叶组织区通过肝动脉中层通孔与肝动脉通道连通；门静脉通道通过门静脉中层进口通孔与门静脉入口通孔连通，门静脉通道通过门静脉中层出口通孔与门静脉出口通孔连通。

通过上述描述可知，在本申请提供的肝小叶芯片中，依靠重力驱动肝小叶芯片内细胞培养液的流动，其流速远小于泵驱动的流速，更贴近体内肝小叶血液的流，无需单独设置多个外围泵支持，提高了肝小叶芯片的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的肝小叶芯片的分解图；

图2为本发明实施例所提供的上层芯片的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的中层芯片的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的下层芯片的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的肝动脉中层通孔的分布结构图；

图6为本发明实施例所提供的门静脉物质交换孔的结构图。

其中图1-6中：1-上层芯片、2-中层芯片、3-下层芯片、4-肝动脉通道、5-中央静脉通道、6-肝动脉入口通孔、7-肝动脉出口通孔、8-门静脉入口通孔、9-门静脉出口通孔、10-中央静脉入口通孔、11-中央静脉出口通孔、12-细胞入口通孔、13-细胞出口通孔、14-中央静脉中层通孔、15-肝动脉中层通孔、16-肝动脉中层通孔、17-肝动脉中层通孔、18-肝动脉中层通孔、19-肝动脉中层通孔、20-肝动脉中层通孔、21-门静脉中层进口通孔、22-门静脉中层出口通孔、23-细胞中层进口通孔、24-细胞中层出口通孔、25-肝小叶组织区、26-门静脉通道、27-门静脉物质交换孔、28-门静脉物质交换孔、29-门静脉物质交换孔、30-门静脉物质交换孔、31-门静脉物质交换孔、32-门静脉物质交换孔。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种肝小叶芯片，该肝小叶芯片的通用性提高。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的肝小叶芯片，包括由上至下依次叠置的上层芯片1、中层芯片2和下层芯片3。上层芯片1、中层芯片2和下层芯片3的形状可以为圆形、圆角矩形或矩形，上层芯片1、中层芯片2和下层芯片3上表面和下表面的面积相等，具体面积为4平方厘米～8平方厘米，具体可以为6平方厘米。上层芯片1的厚度可以为4mm～6mm，具体可以为5mm，便于储存细胞培养液并基于重力驱动液体流动。中层芯片2的厚度为50μm～100μm，不宜过厚或者过薄。如果中层芯片2过厚，会导致在中央静脉中层通孔14和肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20中形成气泡，营养物质或氧气无法传输从中层通孔流过，造成细胞死亡；如果所述中层芯片2过薄，会导致肝小叶组织区25内的细胞-水凝胶混合物从中央静脉中层通孔14和肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20流向上层芯片1。下层芯片3的厚度可以为0.5mm～1.5mm，具体可以为1mm，过厚不便于显微镜下实时观察，本申请肝小叶芯片设计具有较好的便携性。

上层芯片1上设有肝动脉通道4、中央静脉通道5及连通上层芯片1顶端和上层芯片1底端的第一通孔，第一通孔包括独立设置的肝动脉入口通孔6、肝动脉出口通孔7、门静脉入口通孔8、门静脉出口通孔9、中央静脉入口通孔10、中央静脉出口通孔11、细胞入口通孔12和细胞出口通孔13。肝动脉通道4和中央静脉通道5独立设置，即肝动脉通道4和中央静脉通道5互不相交，两者不连通。肝动脉入口通孔6和肝动脉出口通孔7均与肝动脉通道4连通，具体的，肝动脉入口通孔6和肝动脉出口通孔7位于肝动脉通道4的相对两端，肝动脉通道4用于为肝小叶组织区25提供细胞培养液。肝动脉通道4的宽度为0.15mm～1mm。肝动脉通道4和/或中央静脉通道5为上层芯片1底端开口的槽体结构。

中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11均与中央静脉通道连通，中央静脉通道5用于接收肝小叶组织区25内的细胞培养液，优选，中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11分布在中央静脉通道的相对两端。肝动脉通道4和中央静脉通道5均分别按照轴对称式分布的方式进行设计，使传输物质进入通道时能够对称分布，中央静脉通道5的宽度为0.15mm～0.25mm。

肝动脉入口通孔6、肝动脉出口通孔7、门静脉入口通孔8和门静脉出口通孔9、中央静脉入口通孔10以及中央静脉出口通孔11为直径为3mm～4mm的圆形通孔，细胞入口通孔12和细胞出口通孔13为直径为1mm～2mm的圆形通孔。

中层芯片2上设有连通中层芯片2顶端和中层芯片2底端的第二通孔，第二通孔穿透中层芯片2，上层芯片1和下层芯片3的物质交换通过第二通孔进行，第二通孔包括独立设置的中央静脉中层通孔14、肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20、门静脉中层进口通孔21、门静脉中层出口通孔22、细胞中层进口通孔23和细胞中层出口通孔24。门静脉中层进口通孔21和门静脉中层出口通孔22直径选自3mm～4mm，细胞中层进口通孔23和细胞中层出口通孔24直径选自1mm～2mm。

下层芯片3上设有肝小叶组织区25及与肝小叶组织区25连通的门静脉通道26；肝小叶组织区25通过细胞中层进口通孔23与细胞入口通孔12连通，肝小叶组织区25通过细胞中层出口通孔24与细胞出口通孔13连通，肝小叶组织区25通过中央静脉中层通孔14与中央静脉通道5连通，肝小叶组织区25通过肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20与肝动脉通道4连通；门静脉通道26通过门静脉中层进口通孔21与门静脉入口通孔8连通，门静脉通道26通过门静脉中层出口通孔22与门静脉出口通孔9连通。肝小叶组织区25和/或门静脉通道26为下层芯片3顶端开口的槽体结构。肝小叶组织区25和门静脉通道26按照轴对称式分布的方式进行设计。肝小叶组织区25用于细胞的三维培养，门静脉通道26为肝小叶组织区25提供细胞培养液。

上层芯片1和/或中层芯片2和/或下层芯片3的材质为有机玻璃或聚二甲基硅氧烷。有机玻璃和聚二甲基硅氧烷的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的有机玻璃和聚二甲基硅氧烷即可，可由市场购买获得。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的肝小叶芯片中，依靠重力驱动肝小叶芯片内细胞培养液的流动，其流速远小于泵驱动的流速，更贴近体内肝小叶血液的流，无需单独设置多个外围泵支持，提高了肝小叶芯片的通用性。

本申请提供的肝小叶芯片仿生了单个肝小叶的结构和大小，可精确模拟单个肝小叶生理微环境

具体的，肝动脉通道4和/或中央静脉通道5和/或肝小叶组织区25和/或门静脉通道26深度为100μm～150μm。其中，肝动脉通道4和中央静脉通道5和肝小叶组织区25和门静脉通道26深度相同或不同。

在具体加工时，优选，肝动脉通道4和/或中央静脉通道5和/或肝小叶组织区25和/或门静脉通道26为轴对称结构。

在一种具体实施方式中，肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20为多个，所有肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20与中央静脉中层通孔14的距离相等。

优选，中央静脉中层通孔14和肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20的直径为50μm～100μm。

优选，门静脉通道26围绕与肝小叶组织区25外侧，肝小叶组织区25为正多边形结构，且折角位置设有连通门静脉通道26的门静脉物质交换孔27、28、29、30、31、32，具体的，肝小叶组织区25可以为正六边形结构。具体的，门静脉通道26围绕在肝小叶组织区25六边形部分的外侧，肝小叶组织区25和门静脉通道26在肝小叶组织区25六边形部分的六个角处通过门静脉物质交换孔27、28、29、30、31、32连通，门静脉物质交换孔27、28、29、30、31、32的直径为40μm～60μm，具体可以为50μm。优选，门静脉物质交换孔27、28、29、30、31、32为中间向两端逐渐渐扩的孔体结构，门静脉物质交换孔27、28、29、30、31、32靠近肝小叶组织区25的边线与肝小叶组织区25和门静脉通道26的交界线成120°-124°夹角，具体的，如图6所示，夹角可以为122°。门静脉物质交换孔27、28、29、30、31、32靠近门静脉通道26的边线与肝小叶组织区25和门静脉通道26的交界线成165°-169°夹角，具体的如图6所示，夹角可以为167°，能使所述肝小叶组织区25的细胞-水凝胶混合物不能进入所述门静脉通道26，且门静脉通道26的物质能进入肝小叶组织区25。

门静脉通道26的宽度可以为0.15mm～0.25mm，肝小叶组织区25的六边形部分边长为0.75mm～1.5mm。

具体的，肝小叶组织区25为正六边形槽体，中央静脉中层通孔14轴线与肝小叶组织区25中心线重合；门静脉中层通孔为六个，分别与肝小叶组织区25边缘折角内侧一一对应。

具体的，由上至下投影，中央静脉中层通孔14对应在上层芯片1的中央静脉通道5范围内，且对应在下层芯片3的肝小叶组织区25的六边形中心，6个肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20对应在上层芯片1的肝动脉通道4范围内且对应在下层芯片3的肝小叶组织区25的六边形部分6个顶点内侧。门静脉中层进口通孔21与门静脉入口通孔8重合。门静脉中层出口通孔22与门静脉出口通孔9重合，且对应在门静脉通道26范围内，细胞中层进口通孔23与细胞入口通孔12重合，细胞中层出口通孔24与细胞出口通孔13重合，且对应在肝小叶组织区25范围内。

肝小叶芯片设计的组装方法可以为：将上层芯片1、中层芯片2和下层芯片3从上到下依次排列，使中层芯片2的中央静脉中层通孔14的圆心对齐上层芯片1的中央静脉通道5的转折处通道中心(A点)，如图2所示。门静脉中层进口通孔21与门静脉入口通孔8中心轴线重合，门静脉中层出口通孔22与门静脉出口通孔9中心轴线重合，细胞中层进口通孔23与细胞入口通孔12中心轴线重合，细胞中层出口通孔24与细胞出口通孔13中心轴线重合，通过这些结构的对齐可确定上层芯片1和中层芯片2的相对位置，可以通过等离子体键合将上层芯片1和中层芯片2紧固连接。然后，使中层芯片2的中央静脉通孔的圆心对齐下层芯片3的肝小叶组织区25的六边形部分中心(B点)，如图4所示，使六个肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20对应下层芯片3的肝小叶组织区25六边形部分的6个顶点内侧，通过这些结构的对齐可确定中层芯片2和下层芯片3的相对位置，可以通过等离子体键合将上层芯片1、中层芯片2和下层芯片3紧固连接，肝小叶芯片设计的组装即可完成。具体的，上层芯片1、中层芯片2和下层芯片3可以通过螺纹紧固，或者卡扣的方式连接，具体的，上层芯片1和中层芯片2贴合面设有胶体，中层芯片2和下层芯片3贴合面设有胶体，提高安装后密封性。

肝小叶芯片的工作原理：细胞-水凝胶混合物从细胞入口通孔12处灌入，细胞中层进口通孔23，然后流入肝小叶组织区25，再经过细胞中层出口通孔24从细胞出口通孔13流出。本发明中的一种肝小叶芯片设计在实际应用时，肝动脉入口通孔6、肝动脉出口通孔7、门静脉入口通孔8和门静脉出口通孔9内的液柱高度高于中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11的液柱高度，因此，肝动脉入口通孔6、肝动脉出口通孔7、门静脉入口通孔8和门静脉出口通孔9与中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11之间存在压差，重力会驱动芯片内的细胞培养液流动。动脉细胞培养液从位于上层芯片1的两个肝动脉入口通孔6和肝动脉出口通孔7通过肝动脉通道4经过中层芯片2的六个肝动脉中层通孔15、16、17、18、19、20流入下层芯片3的肝小叶组织区25。门静脉细胞培养液从位于上层芯片1的门静脉入口通孔8和门静脉出口通孔9通过中层芯片2的门静脉中层进口通孔21和门静脉中层出口通孔22流入下层芯片3的门静脉通道26再从六边形的六个顶点流入肝小叶组织区25；流入肝小叶组织区25的细胞培养液汇聚在肝小叶组织区25六边形的中心，通过中层芯片2的中央静脉中层通孔14，流出至上层芯片1的中央静脉通道5，最终从两个中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11流出。该流动条件符合体内肝小叶的生理条件。

一种肝小叶芯片设计用于肝细胞培养，具体过程为：

收集肝细胞，将肝细胞与质量浓度为3mg/mL的牛纤维蛋白原溶液混合均匀，得到细胞悬浮液；将所述细胞悬浮液与50U/mL的凝血酶混合后快速的从细胞出入口通孔12处灌入，细胞悬浮液流入肝小叶组织区25，直至从细胞出口通孔13处溢出时停止；将肝小叶芯片放入细胞培养箱中反应15分钟，使细胞悬浮液变为凝胶状态，为肝细胞的生长提供了三维环境；将细胞培养液从肝动脉入口通孔6、门静脉入口通孔8和中央静脉入口通孔10灌入，直至细胞培养液从肝动脉出口通孔7、门静脉出口通孔9和中央静脉出口通孔11流出，即排出芯片内所有气体。然后，调整液面高度，肝动脉入口通孔6、肝动脉出口通孔7、门静脉入口通孔8和门静脉出口通孔9内填满细胞培养液(液柱高度为20mm)，吸出中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11内的培养液(液柱高度为0.1mm)。不同的液柱高度产生的压力差将驱动肝小叶组织区25内的培养液径向流动，提供生理相似的流动环境。将肝小叶芯片放入培养箱培养，每天更换细胞培养液并调整液面高度。本发明的实施例中，肝小叶芯片设计利用肝动脉入口通孔6、肝动脉出口通孔7、门静脉入口通孔8和门静脉出口通孔9与中央静脉入口通孔10和中央静脉出口通孔11之间的压力差作为驱动力驱动细胞培养液进行流动，可通过调整液柱高度调整肝小叶组织区25内的培养液流速。

本申请可以而实现双血管供血、单血管排血(三脉管)设计方案；同于本申请肝小叶芯片体积较小，消耗细胞培养基和化学试剂较少，适宜应用于批量精确实验，同时本申请肝小叶芯片能在显微镜下实时观察，提高使用便捷性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种肝小叶芯片，其特征在于，包括由上至下依次叠置的上层芯片（1）、中层芯片（2）和下层芯片（3）；

所述上层芯片（1）上设有肝动脉通道（4）、中央静脉通道（5）及连通所述上层芯片（1）顶端和所述上层芯片（1）底端的第一通孔，所述第一通孔包括独立设置的肝动脉入口通孔（6）、肝动脉出口通孔（7）、门静脉入口通孔（8）、门静脉出口通孔（9）、中央静脉入口通孔（10）、中央静脉出口通孔（11）、细胞入口通孔（12）和细胞出口通孔（13），所述肝动脉通道（4）和所述中央静脉通道（5）独立设置，肝动脉入口通孔（6）和肝动脉出口通孔（7）均与所述肝动脉通道（4）连通，中央静脉入口通孔（10）和中央静脉出口通孔（11）均与所述中央静脉通道（5）连通；

所述中层芯片（2）上设有连通所述中层芯片（2）顶端和所述中层芯片（2）底端的第二通孔，所述第二通孔包括独立设置的中央静脉中层通孔（14）、肝动脉中层通孔（15、16、17、18、19、20）、门静脉中层进口通孔（21）、门静脉中层出口通孔（22）、细胞中层进口通孔（23）和细胞中层出口通孔（24）；

所述下层芯片（3）上设有肝小叶组织区（25）及与所述肝小叶组织区（25）连通的门静脉通道（26）；所述肝小叶组织区（25）通过所述细胞中层进口通孔（23）与所述细胞入口通孔（12）连通，所述肝小叶组织区（25）通过细胞中层出口通孔（24）与所述细胞出口通孔（13）连通，所述肝小叶组织区（25）通过中央静脉中层通孔（14）与中央静脉通道（5）连通，所述肝小叶组织区（25）通过肝动脉中层通孔（15、16、17、18、19、20）与所述肝动脉通道（4）连通；所述门静脉通道（26）通过门静脉中层进口通孔（21）与门静脉入口通孔（8）连通，所述门静脉通道（26）通过门静脉中层出口通孔（22）与所述门静脉出口通孔（9）连通；

其中，所述上层芯片（1）的厚度为4 mm~6 mm，所述中层芯片（2）的厚度为50μm ~100μm，所述下层芯片（3）的厚度为0.5mm~1.5mm，且所述上层芯片（1）、所述中层芯片（2）和所述下层芯片（3）的面积为4 cm²~8 cm²;

所述上层芯片（1）、所述中层芯片（2）和所述下层芯片（3）的材质均为聚二甲基硅氧烷，且所述上层芯片（1）、所述中层芯片（2）和所述下层芯片（3）通过等离子体键合紧固连接；

所述肝动脉中层通孔（15、16、17、18、19、20）为多个，所有所述肝动脉中层通孔（15、16、17、18、19、20）与所述中央静脉中层通孔（14）的距离相等。

2.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，所述肝动脉通道（4）和/或所述中央静脉通道（5）为上层芯片（1）底端开口的槽体结构。

3.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，所述肝小叶组织区（25）和/或所述门静脉通道（26）为下层芯片（3）顶端开口的槽体结构。

4.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，所述肝动脉通道（4）和/或所述中央静脉通道（5）和/或所述肝小叶组织区（25）和/或所述门静脉通道（26）深度为100μm ~150μm。

5.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，肝动脉通道（4）和/或所述中央静脉通道（5）和/或所述肝小叶组织区（25）和/或门静脉通道（26）为轴对称结构。

6.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，所述中央静脉中层通孔（14）和所述肝动脉中层通孔（15、16、17、18、19、20）的直径为50μm ~100μm。

7.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，所述门静脉通道（26）围绕与所述肝小叶组织区（25）外侧，所述肝小叶组织区（25）为正六边形结构，且折角位置设有连通所述门静脉通道（26）的门静脉物质交换孔（27、28、29、30、31、32），所述门静脉物质交换孔（27、28、29、30、31、32）为中间向两端逐渐渐扩的孔体结构。

8.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，所述肝小叶组织区（25）为正六边形槽体，所述中央静脉中层通孔（14）轴线与所述肝小叶组织区（25）中心线重合；所述门静脉中层通孔为六个，分别与所述肝小叶组织区（25）边缘折角内侧一一对应。

9.根据权利要求1所述的肝小叶芯片，其特征在于，由上至下投影，所述门静脉中层进口通孔（21）与所述门静脉入口通孔（8）重合，所述门静脉中层出口通孔（22）与所述门静脉出口通孔（9）重合，所述细胞中层进口通孔（23）与所述细胞入口通孔（12）重合，所述细胞中层出口通孔（24）与所述细胞出口通孔（13）重合。