本发明涉及细胞培养芯片领域，具体涉及一种三维结构类器官微流控芯片及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着基于动物的药物筛选体系逐渐受到法律法规严格制约，新型的基于体外类器官培养的药物筛选模型，已经逐渐成为生物医药产业的首选。通过在体外形成三维结构的类器官，能够模拟体内器官的功能与微环境，后续进行药物作用筛选、多种类器官联合培养等。
2、目前常用的制备三维结构类器官的方法，主要包括悬浮液滴培养法、液滴微流控法、低吸附培养皿法等方法。然而，目前的方法存在步骤繁琐、所需试剂耗材较为昂贵、无法大规模批量化生产，无法制备形成不同尺寸的三维结构类器官等限制。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提出一种三维结构类器官微流控芯片，包括：具有内凹金字塔形结构的微孔层、微孔底部薄片层和微孔边缘围栏层；所述微孔底部薄片层位于所述具有内凹金字塔形结构的微孔层的底部，所述微孔边缘围栏层位于所述具有内凹金字塔形结构的微孔层的边缘；
2、其中，所述具有内凹金字塔形结构的的微孔层包括具有多边形内凹金字塔形结构的微孔阵列，所述微孔阵列中的微孔包括微孔侧壁、微孔开口和微孔底部；所述微孔侧壁位于所述微孔的侧面，为一层倾斜结构，包括至少三个倾斜的平面；所述微孔开口位于所述微孔的顶部，为一个多边形开口；所述微孔底部位于所述微孔的底部，为一个多边形平面，与所述微孔底部薄片层相连，所述微孔开口的尺寸大于所述微孔底部的尺寸。
3、在优选的实施方式中，所述微孔底部为一个正多边形平面，平面直径为100-500微米。
4、在优选的实施方式中，所述微孔开口为一个正多边形开口，直径为500-2500微米。
5、在优选的实施方式中，所述微孔侧壁为多个正多边形组成的倾斜平面，垂直深度为100-500微米。
6、在优选的实施方式中，所述微孔边缘围栏层的宽度为1-5毫米，高度为1-5毫米。
7、在优选的实施方式中，所述微孔阵列中的各微孔之间的距离为500-2500微米。
8、在优选的实施方式中，所述微孔底部薄片层由玻璃、聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)或者聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)制备而成。
9、在优选的实施方式中，所述微孔层和微孔边缘围栏层由聚二甲基硅氧烷(pdms)、紫外固化光学胶noa73或者低折射率聚合物mypolymer133制备而成。
10、此外，本发明还提出上述任一实施方式的三维结构类器官微流控芯片的制备方法，包括：
11、制备与所述三维结构类器官微流控芯片相同尺寸、具有内凹金字塔形结构的微孔层的硅片模具，转模形成具有外凸金字塔形结构的模具；
12、将所述模具以金字塔尖向下的方式贴附于微孔底部薄片层，并施加压力，使得所述外凸金字塔形结构的塔尖被压缩成与微孔底部对应的平面；
13、在所述模具与微孔底部薄片层之间注入液态高分子聚合物，逐渐填充所述模具与所述微孔底部薄片层之间的剩余空间；
14、剥离所述模具，获得所述三维结构类器官微流控芯片，对所述三维结构类器官微流控芯片的表面进行疏水处理，以保证细胞不会粘附于所述三维结构类器官微流控芯片的表面。
15、在优选的实施方式中，所述模具由聚二甲基硅氧烷(pdms)、琼脂糖凝胶或者琼脂凝胶制备而成。
16、此外，本发明还提出由上述任一实施方式的制备方法制备获得的三维结构类器官微流控芯片。
17、此外，本发明还提出上述任一实施方式的三维结构类器官微流控芯片在培养类器官细胞球中的应用。
18、此外，本发明还提出一种三维结构类器官细胞球的培养方法，包括以下步骤：
19、步骤s1，将如上述任一实施方式所述的三维结构类器官微流控芯片进行灭菌处理；
20、步骤s2，将所述三维结构类器官微流控芯片放置于细胞培养皿或细胞培养孔板底部；
21、步骤s3，将细胞悬液按照一定的浓度，添加到放置有所述三维结构类器官微流控芯片的细胞培养皿或细胞培养孔板内，待细胞沉降于所述三维结构类器官微流控芯片的微孔层的底部；
22、步骤s4，沉降于所述微孔层的底部的细胞聚集形成具有三维结构的类器官细胞球；
23、步骤s5，根据所述微孔层的底部面积的大小，获得不同尺寸的具有三维结构的类器官细胞球。
24、本发明实施例的三维结构类器官微流控芯片具有内凹金字塔形结构的的微孔层，且微孔层的微孔底部可以通过模具上放置的重物压力，形成具有不同面积的微孔底部结构。本发明实施例的三维结构类器官微流控芯片可以嵌入现有的细胞培养耗材，可以大规模制备不同尺寸的三维结构类器官细胞球，具有优异的用户友好性。
1.一种三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，包括：具有内凹金字塔形结构的微孔层、微孔底部薄片层和微孔边缘围栏层；所述微孔底部薄片层位于所述具有内凹金字塔形结构的微孔层的底部，所述微孔边缘围栏层位于所述具有内凹金字塔形结构的微孔层的边缘；
2.如权利要求1所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔底部为一个正多边形平面，平面直径为100-500微米。
3.如权利要求1或2所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔开口为一个正多边形开口，直径为500-2500微米。
4.如权利要求1-3任一项所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔侧壁为多个正多边形组成的倾斜平面，垂直深度为100-500微米。
5.如权利要求1-4任一项所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔边缘围栏层的宽度为1-5毫米，高度为1-5毫米。
6.如权利要求1-5任一项所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔阵列中的各微孔之间的距离为500-2500微米。
7.如权利要求1-6任一项所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔底部薄片层由玻璃、聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)或者聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)制备而成。
8.如权利要求1-7任一项所述的三维结构类器官微流控芯片，其特征在于，所述微孔层和微孔边缘围栏层由聚二甲基硅氧烷(pdms)、紫外固化光学胶noa73或者低折射率聚合物mypolymer133制备而成。
9.如权利要求1-8任一项所述的三维结构类器官微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的三维结构类器官微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述模具由聚二甲基硅氧烷(pdms)、琼脂糖凝胶或者琼脂凝胶制备而成。
11.根据如权利要求9或10所述的制备方法制备得到的三维结构类器官微流控芯片。
12.三维结构类器官细胞球的培养方法，其特征在于，包括以下步骤：
13.如权利要求1-8、11任一项所述的三维结构类器官微流控芯片用于培养三维结构类器官细胞球的应用。