[发明专利]用于生物毒性检测的肺组织模型及生物毒性检测方法

权利要求书

1.一种用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，包括：

气管，所述气管内限定有气体通道，所述气管的两端设有分别与所述气体通道导通的进气口和出气口；

血管，所述血管内限定有血液通道，所述血管的两端设有分别与所述血液通道导通的进液口和出液口；和

肺泡单元，所述肺泡单元内限定有腔室，所述肺泡单元的壁形成为弹性透气膜，所述肺泡单元设在所述血液通道内且所述腔室与所述气体通道导通。

2.根据权利要求1所述的用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，所述肺泡单元形成为空心球状，所述肺泡单元与所述气管之间设有连接管，所述连接管导通所述腔室和所述气体通道。

3.根据权利要求2所述的用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，所述连接管包括两个，其中一个所述连接管与所述进气口连通且另一个所述连接管与所述出气口导通。

4.根据权利要求1所述的用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，所述血管中部设有容纳腔，所述容纳腔与所述血液通道导通且所述容纳腔的径向尺寸大于所述血液通道的径向尺寸，所述肺泡单元设在所述容纳腔内。

5.根据权利要求1所述的用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，还包括：

基底层；

血管层，所述血管层设在所述基底层上，所述血管设在所述血管层内；

气管层，所述气管层设在所述血管层上，所述气管设在所述气管层内；和

封盖层，所述封盖层设在所述气管层上方并覆盖所述气管层。

6.根据权利要求1-5所述的用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，所述气管、血管和肺泡单元分别由天然生物材料、合成生物材料、聚合物、金属和非金属中的一种或多种制成。

7.根据权利要求6所述的用于生物毒性检测的肺组织模型，其特征在于，所述肺泡单元的壁形成为多孔膜。

8.一种PM2.5生物毒性的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供根据权利要求1-7中任一项所述的用于生物毒性检测的肺组织模型；

S2：在所述气管内灌注含有第一细胞的第一培养基，在所述血管内灌注含有第二细胞的第二培养基；

S3：待所述第一细胞在肺泡单元内壁上贴壁生长，且所述第二细胞在血管内壁上贴壁生长后进行灌流培养；

S4：停止向所述气管灌注所述第一培养基，向所述气管内通入含有PM2.5颗粒物的空气并保持气压脉冲；

S5：将所述第二培养基更换为第三培养基，并持续培养；

S6：检测所述肺组织模型的细胞毒性。

9.根据权利要求8所述的PM2.5生物毒性的检测方法，其特征在于，所述第一细胞为上皮细胞和/或免疫细胞，所述第一培养基为上皮细胞培养基，

所述第二细胞为内皮细胞，所述第二培养基为内皮细胞培养基，所述第三培养基为上皮细胞与内皮细胞混合培养基，第三培养基中包含游离的免疫细胞。

10.根据权利要求8所述的PM2.5生物毒性的检测方法，其特征在于，所述用于生物毒性检测的肺组织模型通过微制造方法、软光刻方法、3D打印方法中的一种或多种制备而成。

11.根据权利要求8所述的PM2.5生物毒性的检测方法，其特征在于，所述肺泡单元的制造方法包括：

S11：制造内芯；

S12：通过电喷在所述内芯的表面制造膜结构；

S13：去除所述内芯，得到所述肺泡单元。

12.根据权利要求8所述的PM2.5生物毒性的检测方法，其特征在于，所述步骤S1与所述步骤S2通过细胞打印技术集成实现。

13.根据权利要求8所述的PM2.5生物毒性的检测方法，其特征在于，所述细胞毒性的检测方法包括检测细胞活性、纳米粒子渗透率和炎症反应。