3所示，生物支架3是用生物材料构造的纵横交错的立体结构。生物材料包含营养物质和相关细胞，营养物质优先选择明胶和海藻酸钠。具体地，可以用生物3D打印机打印出含有细胞和营养物质的生物支架3。图3中，6表示生物支架3的一个构件。
[0039]图4示意性地表示了一些实施例微流控芯片系统的结构。参照图4，该微流控芯片系统包括:上述的微流控芯片，两个流体泵400，控制装置500。两个流体泵400与所述微流控芯片的泵接口 1、1’相接，具体的，一个流体泵(泵I)与连接左心和脑的微流体通道上的一对泵接口相接，另一个流体泵(泵2)与连接右心和脑的微流体通道上的另一对泵接口相接。控制装置500与所述流体泵400电连接，以调控微流控芯片中流体的运行状态，模拟人体内血液循环系统运行。这里的两个流体泵400和控制装置500结合，分别模拟左、右心脏的动力机构，控制装置500调控流体泵400的转速用于调控芯片内液体循环速度，根据实际需求可选择使用单泵或者双泵。图中的箭头表示芯片内液体的流动方向。
[0040]上述的微流控芯片系统可以用于药物筛选。更具体地，应用于药物筛选时，包括:
[0041]在所述微流控芯片的类血液循环系统内充满细胞营养液体，向相应的腔室101内注入药物；
[0042]启动流体泵400，推动所述液体在类血液循环系统内循环流动；以及
[0043]监测相关的类器官，进行药效研宄。
[0044]所述的向相应的腔室101内注入药物的步骤包括:打开该腔室的注入口 4 ;从该注入口 4注入药物；然后关闭该注入口 4。
[0045]所述的监测相关的类器官，进行药效研宄的步骤包括:关闭流体泵400，从该类器官所在腔室的注入口 4提取类器官的样品进行检测。
[0046]由上述可见，一些实施例的微流控芯片系统构建了类器官和类血管(微流体通道2)，构建了一个完整的模拟循环系统(类血液循环系统)，模拟了人体器官和血液循环系统。通过流体泵400和控制装置500模拟心脏动力机构来调控芯片装置中流体的运行状态，将携带的药物送至各个类器官，并模拟人体内血液循环系统运行，通过实时监测相关的类器官进行药效研宄，从而达到药物筛选等目的。
[0047]一些实施例的微流控芯片系统能够实现一个类器官的药效循环作用，以及多个类器官代谢药物的相互影响。具体的，将药物注入一个或多个类器官，在流体泵400的作用下，药物经过类器官代谢后进入类血液循环系统，在多个类器官中作用，再次进入类血液循环系统，从而能够实现药物一级代谢、二级代谢或多级代谢，从而能够为药效反应和细胞耐受性等研宄提供便利。
[0048]本发明为药物研宄、筛选和开发提供了新的思路和方法，同时大幅降低了资金和时间成本。
【主权项】
1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片的内部包括: 若干腔室(101)，每个腔室具有独立的注入口(4); 若干生物支架(3)，对应设置于所述若干腔室内，构成与人体的若干器官对应的若干类器官；以及 若干微流体通道(2)，对应设置于相应的类器官之间，构成与人体器官间血液循环系统相同的类血液循环系统，至少一条微流体通道被断开且在断开后的通道端部设置泵接口(1、1，)。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片自上向下由盖板(100)、中间板(200)及底板(300)层叠密封构成，所述若干腔室(101)成型于所述底板，所述若干微流体通道成型于所述中间板。
3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，成型于所述中间板的微流体通道(2)是窄缝。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:所述若干类器官包括脑、肺、心脏、肝、脾、胃、小肠、大肠和肾，所述泵接口设置于连接心脏的微流体通道。
5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述若干类器官还包括骨骼肌、和/或皮肤。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述生物支架是用生物材料构造的纵横交错的立体结构。
7.—种微流控芯片系统，其特征在于，所述微流控芯片系统包括: 权利要求1至6中任意一项所述的微流控芯片； 流体泵(400)，与所述微流控芯片的泵接口(1、1’)相接；以及控制装置(500)，与所述流体泵电连接，以调控微流控芯片中流体的运行状态，模拟人体内血液循环系统运行。
8.一种微流控芯片系统的应用，所述微流控芯片系统包括: 权利要求1至6中任意一项所述的微流控芯片； 流体泵(400)，与所述微流控芯片的泵接口(1、1’)相接；以及控制装置(500)，与所述流体泵电连接，以调控微流控芯片中流体的运行状态，模拟人体内血液循环系统运行； 所述应用包括: 在所述微流控芯片的类血液循环系统内充满细胞营养液体，向相应的腔室(101)内注入药物； 启动流体泵(400)，推动所述液体在类血液循环系统内循环流动；以及 监测相关的类器官，进行药效研宄。
9.根据权利要求8所述的微流控芯片系统的应用，其特征在于， 所述向相应的腔室内注入药物的步骤包括:打开该腔室的注入口(4);从该注入口注入药物；关闭该注入口 ； 所述监测相关的类器官，进行药效研宄的步骤包括:关闭流体泵，从该类器官所在腔室的注入口提取类器官的样品进行检测。
【专利摘要】本发明涉及微流控芯片、系统及其应用，该微流控芯片内部包括：若干腔室；若干生物支架，对应设置于所述若干腔室内构成若干类器官；以及若干微流体通道，对应设置于相应的类器官之间构成类血液循环系统，至少一条微流体通道设置泵接口。该微流控芯片系统包括：上述微流控芯片；流体泵，与所述泵接口相接；以及控制装置，与所述流体泵电连接，以调控微流控芯片中流体的运行状态，模拟人体内血液循环系统运行。该应用包括：在所述类血液循环系统内充满细胞营养液体，向相应的腔室内注入药物；启动流体泵，推动所述液体在类血液循环系统内循环流动；以及监测相关的类器官。其能够替代人体或动物体进行药物的筛选，具有成本低、安全、周期短等优点。
【IPC分类】B01L3-00, G01N33-15
【公开号】CN104826676
【申请号】CN201510221090
【发明人】孙伟, 弥胜利, 徐圆圆, 吴啸跃
【申请人】清华大学深圳研究生院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月4日