CN114534808A - 一种用于多细胞共培养的微流控芯片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于多细胞共培养的微流控芯片及其制备方法，所述微流控芯片包括膜上细胞培养层、多孔膜以及膜下细胞培养层；细胞培养层可设置多个细胞培养通道，细胞培养通道包括细胞培养腔以及分别与所述细胞培养腔相连的灌注通道、流出通道以及细胞注入口。本发明的微流控芯片实现了多细胞共培养，可以用于研究药物对不同器官、组织的影响以及相互之间的作用。

Description

一种用于多细胞共培养的微流控芯片及其制备方法
技术领域
本发明属于细胞工程、仿生器官工程领域，具体涉及一种应用于多种细胞同时培养的微流控芯片。
背景技术
为了更好的揭示药物和疾病之间的关系，人们通过不同的模型发现疾病的发病机制以及药物的作用。目前最常用的模拟人体的系统是哺乳动物模型和细胞模型，其中动物模型为在体模型，实际应用时存在实验周期长、人工量大、高成本及伦理问题，而且无法进行高通量分析，从而限制了其的使用。此外，由于在体实验干扰因素众多，难以准确的分析某一因素对疾病发生的影响，从而增加了对药物反应的预测难度。传统的细胞模型多是基于静态细胞培养技术建立的，培养的细胞是处于静态微环境之中，无法模拟体内的动态环境与器官间的相互影响，因此难以实现人体器官之间交互动力学的实时观察，导致利用其获得的相应结果存在准确性不足的问题。
肾脏是维持机体内环境稳定的重要器官，具有过滤、分泌和再吸收能力，因此对药物毒性非常敏感。药物诱导的肾毒性仍然是药物临床需要攻克的一个主要问题，肾毒性导致2％和19％的候选新药在临床前试验和III期临床试验中失败，明显增加了制药工业中药物开发的成本。药物在体内的吸收对准确评价药物肾毒性具有重要意义。口服给药是最方便的给药方式，该给药方式下药物在胃肠道内被吸收。然而目前主要采用的体外模型在用于药物评价时专注于药物本身，即临床前试验不涉及药物吸收，导致许多药物在开发至临床试验阶段才相应检测到肾毒性。
微流控管腔系统是再现管状器官解剖和生理的微尺度模型。利用微流控技术构建的器官芯片通过在体外创造物理微环境来显示重新排列的细胞骨架、增强的细胞连接以及细胞功能，从而可以模拟人类病理生理、预测药物反应，在药物开发中具有一定的应用价值。目前利用微流控芯片建立的模拟系统，要么针对单一器官或组织的细胞(例如中国专利CN111718853A)，要么利用芯片结构对不同器官或组织的细胞进行了阻隔(例如中国专利CN108300660A)。因此这些芯片复杂多样的结构设计并未切实有效的用于模拟跨系统、多器官之间的交互作用。中国专利CN112760225A公开了一种利用上下叠放的Transwell小室与细胞培养板进行牛胚胎细胞早期着床能力评估的培养体系，其在小室底部的多孔结构上布置了模拟子宫内膜细胞基质的材料以封闭孔洞，在小室下方的培养孔内培养层叠的子宫内膜细胞，并与小室内的胚胎细胞互通培养体系，尽管该专利为胚胎着床提供了仿生环境(包括可供降解的子宫内膜细胞基质)，但是Transwell培养体系一般为静态，无法模拟体内流体的动态环境对机体功能的影响。
面对目前由于药物吸收在肾毒性评估中的作用不被重视，致使药物的肾毒性风险在临床前实验中经常被低估的问题，迫切需要开发一种既能够反映药物吸收，又能够较为准确的预测其肾毒性的体外模型，从而更好地推动药物的开发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多细胞共培养的微流控芯片及其制备方法，该微流控芯片作为具有微量、高通量、低污染且可同时对多种细胞进行原位操作的细胞共培养装置，可以应用于构建药物肾毒性早期预测模型。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于多细胞共培养的微流控芯片，该微流控芯片包括若干个微器件，所述微器件包括上层灌注入口、上层灌注出口、下层灌注入口、下层灌注出口、上层细胞注入口、下层细胞注入口、中央细胞培养通道、上层通道和下层通道；中央细胞培养通道内设置有多孔膜隔层，上层通道包括分别与上层灌注入口、上层灌注出口连接，并位于中央细胞培养通道外侧的上层灌注进样口、上层灌注出样口以及分别连接在上层灌注进样口、上层灌注出样口与多孔膜隔层之上的中央细胞培养通道内部空间之间的连续通道结构，上层细胞注入口与该内部空间相连，下层通道包括分别与下层灌注入口、下层灌注出口连接，并位于中央细胞培养通道外侧的下层灌注进样口、下层灌注出样口以及分别连接在下层灌注进样口、下层灌注出样口与多孔膜隔层之下的中央细胞培养通道内部空间之间的连续通道结构，下层细胞注入口与该内部空间相连。
优选的，所述微流控芯片的微器件是采用多层聚二甲基硅烷(PDMS)基片组装而成。
优选的，所述中央细胞培养通道包括设置在由聚二甲基硅烷(PDMS)制成的多孔膜两侧的位置相对的膜上细胞培养腔室和膜下细胞培养腔室，膜上细胞培养腔室为叠加在该多孔膜上侧的第一层聚二甲基硅烷(PDMS)基片的上下贯通空腔状基片加工结构，膜下细胞培养腔室为叠加在该多孔膜下侧的第一层聚二甲基硅烷(PDMS)基片的下凹空腔状基片加工结构(即加工于基片顶部)，膜上细胞培养腔室与膜下细胞培养腔室通过所述多孔膜的对应位置区域的膜孔相连通。
优选的，所述中央细胞培养通道还包括设置在膜上细胞培养腔室上的培养腔室盖，培养腔室盖为叠加在所述多孔膜上侧的第二层聚二甲基硅烷(PDMS)基片的上凹空腔状基片加工结构(即加工于基片底部)，上层细胞注入口为设置在培养腔室盖上的开放式腔室(即上层细胞注入口位于中央细胞培养通道上端，并分别与外界及膜上细胞培养腔室连通)。
优选的，所述上层通道的连续通道结构由所述多孔膜上侧的第一层聚二甲基硅烷(PDMS)基片的槽状基片加工结构与所述多孔膜上侧的第二层聚二甲基硅烷(PDMS)基片围拢而成；下层通道的连续通道结构由所述多孔膜下侧的第一层聚二甲基硅烷(PDMS)基片的槽状基片加工结构与所述多孔膜围拢而成。
优选的，所述聚二甲基硅烷(PDMS)基片是采用带有图案化结构(与反向通道设计对应)的模板(简称图案化模板)加工而成。
优选的，所述连续通道结构的长度为30-50mm，宽度为100-2000μm，高度为100-400μm(小于其所连接的对应基片的腔体结构的高度，以减少灌注对细胞活动的影响)。
优选的，所述上凹空腔状基片加工结构位于所述多孔膜上侧的第二层聚二甲基硅烷(PDMS)基片中心长度为5-20mm、宽度为1-10mm的区域内，上凹空腔状基片加工结构的腔体高度为100-1000μm。
优选的，所述上层细胞注入口为直径0.5-5mm的圆柱形。
优选的，所述多孔膜的膜孔为直径5-10μm、高度400-600μm的圆柱形，相邻膜孔的间距为20-50μm(在平铺细胞后，可以有效模拟不同器官、组织间的互作)。
优选的，所述微流控芯片还包括设置在多孔膜隔层表面上的细胞外基质(具有孔隙结构)涂层。该涂层为细胞的生长提供了合适的基质，当细胞长成紧密连接的单层后，上层的细胞代谢物会通过该涂层及多孔膜到达下层的腔室。
优选的，所述微流控芯片还包括设置在微器件底部的支撑层。
上述用于多细胞共培养的微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：
将具有良好的光学特性、绝缘性、热稳定性以及生物相容性的聚二甲基硅烷(PDMS)作为基片材料，将聚二甲基硅烷(PDMS)预聚体倒于图案化模板上后通过固化形成聚二甲基硅烷(PDMS)基片，将由不同的图案化模板形成的聚二甲基硅烷(PDMS)基片叠加后进行封装，从而制得内部具有若干组上述中央细胞培养通道、上层通道和下层通道的用于多细胞共培养的微流控芯片。
所述用于多细胞共培养的微流控芯片的制备方法，具体包括以下步骤：
1)准备所需的不同图案化模板(例如，用于加工上述多孔膜两侧的PDMS基片的模板，是由光刻胶制成的反向通道设计的微制造模具)；
2)将PDMS预聚物与固化剂以质量比为(8-15):1的比例混合，得到PDMS预聚体；将一部分PDMS预聚体浇注在图案化模板上后加热至PDMS预聚体固化，得到需要叠加在多孔膜两侧的聚二甲基硅烷(PDMS)基片；
3)将另一部分PDMS预聚体浇注在具有圆形柱阵列的微晶片上，得到多孔膜；
4)将需要叠加在多孔膜两侧的聚二甲基硅烷(PDMS)基片、多孔膜与玻片经等离子体处理后依照一定排列顺序紧密贴合，或者采用夹具固定的方式直接进行紧密贴合，得到以所述玻片作为支撑微器件的结构的组装体；将组装体在60-65℃下热处理以确保所得微器件不渗漏。
5)将微流控芯片进行灭菌、干燥，恢复其微器件的通道内的疏水性。
上述用于多细胞共培养的微流控芯片在构建药物肾毒性早期预测模型中的应用。
本发明的有益效果体现在：
本发明提供的微流控芯片具有中央细胞培养通道、上层通道和下层通道等通道结构，适用于构建不同细胞的三维共培养体系，通过多孔膜不仅可以实现细胞上下分层定植培养，而且可以为不同细胞通过灌注提供相互独立的营养物质，从而在培养过程中满足不同类型细胞的需求，同时能够通过多孔膜使上层细胞所产生的代谢物释放并作用于下层细胞，由此更加客观但又简洁有效的模拟目标物质(例如药物分子)对不同器官或组织的影响及其相互作用，并实现动态检测。
本发明中微器件除了具有灌注通道，还具有上层细胞注入口，可用于随时叠加不同的实验，满足考察药物分子在不同时间、空间下的作用特征的需求。
本发明的微流控芯片中所设计的中央细胞培养通道，其上层在应用时还可以允许肠道微生物(悬浮培养)与肠道细胞(贴壁培养)进行共培养，结合从上层细胞注入口处进行抽气，为肠道微生物提供所需的氧浓度梯度及动态微环境，从而可用于的考察经肠道菌群、肠道细胞依次代谢后的药物肾脏毒性，从而更加真实的模拟了体内药物代谢的过程，并作出更准确度评估。
进一步的，本发明中微器件由基片组装而成，可以通过基片的排列组合形成多个微器件，实现芯片上的高通量筛选或检测。
本发明提供的微流控芯片可应用于预测早期药物肾毒性，有助于降低新药开发成本，加快药物开发进程。
本发明具有以下的优点：
(1)芯片设计简单、可操作性强、生物相容性好、实验成本低；
(2)可在同一芯片上实现多类型细胞的共培养，在应用于考察药物对不同器官之间的互作的影响时，药物样品需求量更少，可以满足对于珍贵药物的研究需求，同时结果可视化、更易进行平行比较。
(3)基片的结构设计符合高通量芯片的要求，可以提高实验效率，满足大规模实验的需求。
附图说明
图1为实施例中用于多细胞共培养的微流控芯片的分层结构示意图；图中：1.上层灌注入口；2.下层灌注入口；3.上层灌注出口；4.下层灌注出口；5.上层细胞注入口；6.培养腔室盖；7.密封塞；8.上层固定孔；9.上层紧固扣；10.膜上灌注通道；11.膜上细胞培养腔室；12.膜上流出通道；13.多孔膜；14.膜下细胞培养腔室；15.膜下灌注通道；16.膜下流出通道；17.下层紧固扣；18.下层固定孔；19.中间固定孔；20.膜固定孔；21.中间过孔；22.膜过孔；23.膜孔；24.下层细胞注入口。
图2为实施例中用于多细胞共培养的微流控芯片俯视图；图中：1.上层灌注入口；2下层灌注入口；3.上层灌注出口；4.下层灌注出口；5.上层细胞注入口；6.培养腔室盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明的保护范围不限于此实施例。
参见图1及图2，本发明所述的用于多细胞共培养的微流控芯片主要包括采用PDMS制成的微器件，该微器件由玻璃基底支撑。所述微器件具有上层、中间层、多孔膜和下层共计四层PDMS基片，这些PDMS基片依次层叠并采用细胞外基质(ECM)进行修饰，从而构建出位于内部的中央细胞培养通道、上层通道和下层通道，使得微器件在实现多细胞的共培养的同时，满足研究细胞间的相互影响的需要。
如图1所示，上层PDMS基片(简称基片I)包括通过加工(例如浇铸)形成的上层灌注入口1、下层灌注入口2、上层灌注出口3、下层灌注出口4、上层固定孔8、上层细胞注入口5和培养腔室盖6。培养腔室盖6为位于基片I底部中心区域(例如长×宽＝10mm×5mm)的圆形内凹空腔(例如高度为800μm)，圆形腔室更利于细胞的贴壁生长。上层细胞注入口5(例如直径为2mm)位于培养腔室盖6的上端面的中心，深度不限(例如5-10mm)，与培养腔室盖6上端面壁厚相同，上层细胞注入口5作为开放式腔室，使得培养腔室盖6内部与外界连通。这种开顶设计便于随时种植包括细胞在内的生物实验材料，是一个可进行直接操作的芯片上开放环境，同时，在不使用其进行生物实验材料的种植时，可以采用螺旋帽对上层细胞注入口5进行封闭，从而能够保证在培养腔室盖6内形成密闭环境(即将中央细胞培养通道上端封闭)。上层灌注入口1和上层灌注出口3为贯穿基片I并分别位于培养腔室盖6两侧的上层通道外联接口(分别靠近基片I的两个对角)，用于分别连接灌注系统(例如注射泵)和回收系统(例如废液缸或者样品收集管)，下层灌注入口2和下层灌注出口4为贯穿基片I并分别位于培养腔室盖6两侧的下层通道外联接口(分别靠近基片I的另两个对角)，用于分别连接灌注系统和收集系统。
如图1所示，中间层PDMS基片(简称基片II)包括通过加工(例如浇铸)形成的膜上细胞培养腔室11以及中间固定孔19、中间过孔21，膜上细胞培养腔室11贯穿基片II(厚度0.5-1.5mm)，贯穿区域的面积与培养腔室盖6端面面积相同；多孔膜13(即基片III)包括通过加工(例如浇铸)形成的多个膜孔23(排列为矩阵)以及膜固定孔20、膜过孔22；下层PDMS基片(简称基片IV)包括通过加工(例如浇铸)形成的膜下细胞培养腔室14(该腔室高度1-5mm)以及下层固定孔18，膜下细胞培养腔室14的具体结构为位于基片IV顶部的内凹空腔，内凹区域面积与培养腔室盖6端面面积相同。中央细胞培养通道具体结构组成如下：培养腔室盖6、膜上细胞培养腔室11、多孔膜13的对应区域(区域的面积与培养腔室盖6端面面积相同)，以及膜下细胞培养腔室14(底部即为中央细胞培养通道的封闭的下端)。
如图1所示，所述上层通道包括通过加工(例如浇铸)形成在基片II顶部上的两段槽结构(与基片I底部培养腔室盖6外围对应区域贴合)。其中一段槽结构包括与上层灌注入口1相对并直接连通的进样口以及连通该进样口与膜上细胞培养腔室11的膜上灌注通道10，另一段槽结构包括与上层灌注出口3相对并直接连通的出样口以及连通该出样口与膜上细胞培养腔室11的膜上流出通道12。
如图1所示，所述下层通道包括通过加工(例如浇铸)形成在基片IV顶部上的两段槽结构(与基片III底部贴合)。其中一段槽结构包括与下层灌注入口2相对的进样口以及连通该进样口与膜下细胞培养腔室14的膜下灌注通道15，另一段槽结构包括与下层灌注出口4相对的出样口以及连通该出样口与膜下细胞培养腔室14的膜下流出通道16。基片IV上的进样口依次通过基片III上的一个膜过孔22、基片II上的一个中间过孔21与下层灌注入口2连通，基片IV上的出样口依次通过基片III上的另一个膜过孔22、基片II上的另一个中间过孔21与下层灌注出口4连通。
所述上、下层通道可以用于灌注培养基、药物溶液、酶解液、冲洗液等各种类型的流体，灌注的流体由上层灌注入口1和/或下层灌注入口2所连接的灌注系统提供压力，并经相应PDMS基片上的进样口一端灌入微器件，在较低的流速下流经微器件中与相应PDMS基片上的细胞培养腔室连通的两段连续通道结构(即相应PDMS基片上的灌注通道和流出通道与该基片上方相邻基片围成的空间，每段连续通道结构的长度为40mm，宽度为1mm，高度为300μm)，并从相应PDMS基片上的出样口一端流出，从而在上层灌注出口3、下层灌注出口4收集到相应PDMS基片上的细胞培养腔室内的细胞代谢物或引流废液。
如图1所示，所述下层PDMS基片还包括下层细胞注入口24，其加工在该基片中，一端与外界连通，另一端与所述基片上的细胞培养腔室(即膜下细胞培养腔室14)连通。同样可以采用螺旋帽封闭下层细胞注入口24。
如图1所示，为了防止微器件在组装后仍可能存在的渗漏问题，将上层紧固扣9(例如螺栓)与下层紧固扣17(例如螺母)连接为紧固结构，具体说明下：将四个螺栓分别自上而下穿过基片I、II、III、IV四角处的上层固定孔8、中间固定孔19、膜固定孔20、下层固定孔18，并与位于下层固定孔18外侧的螺母连接固定。
上述微流控芯片的制备方法包括以下步骤：
(1)用旋涂工艺与软光刻技术制作具有所需特定结构图案(依据反向通道设计)的模板，模板的制作流程具体包括旋涂光刻胶、软烘焙、紫外曝光、后烘、显影、坚膜、硅烷化处理等步骤；利用这些步骤可以针对上层、中间层、下层PDMS基片分别制作得到模板，即相应基片的加工模具。
(2)将PDMS预聚物与固化剂以质量比为15:1的比例充分混合均匀后离心去除气泡，得到混合好的PDMS(即PDMS预聚体)；将混合好的PDMS分别浇注在由光刻胶制成的各加工模具上，加热直至PDMS预聚体固化，脱模后即可获得浇铸的对应PDMS基片。
(3)利用PDMS预聚体浇铸多孔膜13，其中模具采用微晶片，该微晶片具有圆形柱阵列，阵列中单个圆形柱的直径为5-10μm，高度为400-600μm，相邻圆形柱的间距为20-50μm。
(4)将步骤(2)获得的固化、扁平的上层、中间层、下层PDMS基片及步骤(3)获得的多孔膜13与支撑层玻片经等离子体处理后紧密贴合(其中四层PDMS基片的排列顺序如图1所示)，然后在60-65℃下固化聚合物12小时，使组装的微器件不渗漏液体。
(5)微器件制造和组装完成后，用70％(v/v)的乙醇对微器件中的通道进行灭菌，然后在60-65℃的烘箱中烘干，恢复通道内的疏水性。
(6)芯片使用前，将其同时暴露于紫外线和臭氧下30分钟。
利用上述微流控芯片进行细胞培养的处理过程：
(1)用含有大鼠I型胶原蛋白的凝胶溶液自上层灌注入口1和下层灌注入口2分别注入微器件，注满后用密封塞7封闭上层灌注入口1、下层灌注入口2、上层灌注出口3及下层灌注出口4，在37℃孵育2-3h后去掉各密封塞7及螺旋帽，再注入后续实验步骤所需流体(例如培养基)，以对微器件内的通道进行清洗，从而完成对这些通道壁面的ECM涂层修饰。
(2)利用开放式腔室(即上层细胞注入口5)、下层细胞注入口24可随时将处理好的生物实验材料(例如来源于器官或组织的细胞或微生物)接种到培养腔室，不受上、下层通道流体灌注过程的影响。在进行药物吸收及肾毒性体外评估实验时，来源于肠道、肾脏的细胞在分别接种至膜上细胞培养腔室11、膜下细胞培养腔室14后会附着(例如接种30分钟内)在具有ECM涂层的PDMS结构表面(膜上细胞培养腔室11底部的多孔膜区域、膜下细胞培养腔室14底部)，以及产生细胞-细胞粘附(例如接种1小时内)，此时通过上、下层通道以恒定流速(利用注射泵)灌注培养基，培养至细胞形成完整的单层(例如多孔膜13位于膜上细胞培养腔室11底部的区域铺满一层细胞)，然后将培养基以相同的速度连续灌注上、下层通道，在这个灌注过程中，上层通道可以采用含有药物的培养基，使药物进入来源于肠道的细胞，由于细胞为单层，细胞代谢物可以直接通过膜孔23进入膜下细胞培养腔室14，并作用于来源于肾脏的细胞，对收集的上、下层通道的液体(在上层灌注出口3、下层灌注出口4处收集的流出液体)进行分析，结合对照实验即可对药物吸收及其肾毒性进行评估。
上述微流控芯片具有如下特点：
(1)能够实现在上层和下层同时培养不同的细胞，从而用于研究不同器官之间的交错互作，并实现动态研究的目的。
(2)开放式腔室的设计可集成多种实验方法和操作，满足不同实验设计的需求，解决了微流控体系内容物难以取出的问题。
(3)多个功能单元以一定形式组合形成复合结构，功能单元之间相互配合，实现多细胞的共培养，同时能够满足研究细胞间的相互影响的需要。同样一个功能单元(例如基片I、II、III、IV中的一个或多个)在同一个微流控芯片上可进行多个重复叠加或组合，更易实现高通量筛选和操作。
总之，本发明提供的微流控芯片可实现体外多种细胞、类器官、组织的可视化长时程共培养，为基础科学问题的研究、治疗药物的筛选提供了高通量的芯片平台，从而使个性化医疗方案的实施更具可行性。

Claims (10)

1.一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：该微流控芯片包括若干个微器件，所述微器件包括上层灌注入口(1)、上层灌注出口(3)、下层灌注入口(2)、下层灌注出口(4)、上层细胞注入口(5)、下层细胞注入口(24)、中央细胞培养通道、上层通道和下层通道；中央细胞培养通道内设置有多孔膜隔层，上层通道包括分别与上层灌注入口(1)、上层灌注出口(3)连接，并位于中央细胞培养通道外侧的上层灌注进样口、上层灌注出样口以及分别连接在上层灌注进样口、上层灌注出样口与多孔膜隔层之上的中央细胞培养通道内部空间之间的连续通道结构，上层细胞注入口(5)与该内部空间相连，下层通道包括分别与下层灌注入口(2)、下层灌注出口(4)连接，并位于中央细胞培养通道外侧的下层灌注进样口、下层灌注出样口以及分别连接在下层灌注进样口、下层灌注出样口与多孔膜隔层之下的中央细胞培养通道内部空间之间的连续通道结构，下层细胞注入口(24)与该内部空间相连。
2.根据权利要求1所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片的微器件采用多层聚二甲基硅烷基片组装而成。
3.根据权利要求1或2所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述中央细胞培养通道包括设置在由聚二甲基硅烷制成的多孔膜(13)两侧的位置相对的膜上细胞培养腔室(11)和膜下细胞培养腔室(14)，膜上细胞培养腔室(11)为叠加在该多孔膜(13)上侧的第一层聚二甲基硅烷基片的上下贯通空腔状基片加工结构，膜下细胞培养腔室(14)为叠加在该多孔膜(13)下侧的第一层聚二甲基硅烷基片的下凹空腔状基片加工结构，膜上细胞培养腔室(11)与膜下细胞培养腔室(14)通过所述多孔膜(13)的对应位置区域的膜孔(23)相连通。
4.根据权利要求3所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述中央细胞培养通道还包括设置在膜上细胞培养腔室(11)上的培养腔室盖(6)，培养腔室盖(6)为叠加在所述多孔膜(13)上侧的第二层聚二甲基硅烷基片的上凹空腔状基片加工结构，上层细胞注入口(5)为设置在培养腔室盖(6)上的开放式腔室。
5.根据权利要求4所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述上层通道的连续通道结构由所述多孔膜(13)上侧的第一层聚二甲基硅烷基片的槽状基片加工结构与所述多孔膜(13)上侧的第二层聚二甲基硅烷基片围拢而成；下层通道的连续通道结构由所述多孔膜(13)下侧的第一层聚二甲基硅烷基片的槽状基片加工结构与所述多孔膜(13)围拢而成。
6.根据权利要求1所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述连续通道结构的长度为30-50mm，宽度为100-2000μm，高度为100-400μm。
7.根据权利要求1所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述多孔膜隔层具有直径5-10μm、高度400-600μm的圆柱形膜孔(23)，相邻膜孔的间距为20-50μm。
8.根据权利要求1所述一种用于多细胞共培养的微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片还包括设置在多孔膜隔层表面的细胞外基质涂层。
9.一种如权利要求1或2所述的用于多细胞共培养的微流控芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
根据微流控芯片的微器件结构准备所需的图案化模板，将采用不同的图案化模板加工的聚二甲基硅烷基片叠加以组装形成对应微器件的中央细胞培养通道、上层通道和下层通道，然后进行封装。
10.一种如权利要求1所述的用于多细胞共培养的微流控芯片在构建药物肾毒性早期预测模型中的应用。
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