[发明专利]一种人工肝小叶功能单元的构建装置及构建方法

权利要求书

1.一种人工肝小叶功能单元的构建装置，由自下而上依次组合在一起的肝板基底层、肝实质细胞区、流体通道层组成，其特征在于：所述肝板基底层上加工有肝板图案化凹槽，所述流体通道层包括流体入口通道、内皮细胞定向生长区、流体出口通道，所述肝实质细胞区铺设在所述肝板图案化凹槽内，肝实质细胞区内的细胞填充物呈凝胶状，细胞填充物的顶部直接暴露在内皮细胞定向生长区底部；所述肝板图案化凹槽内部设置有微柱阵列，微柱的高度为10μm～1000μm，微柱的直径为10μm～500μm，微柱的间距为10μm～1000μm，肝板图案化凹槽的直径尺寸为100μm～10mm；所述流体通道层和肝板基底层的扣合关系为肝实质细胞区和内皮细胞定向生长区的几何中心相对应。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在内皮细胞定向生长区对应的肝板基底层或流体通道层中设置有内皮细胞悬液灌入通道，所述内皮细胞悬液灌入通道的数量大于等于2个，在内皮细胞悬液灌入通道口还设置有密封片。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内皮细胞定向生长区被流道壁分割为扇型多支流域，所述多支流域起源于所述流体入口通道，汇聚于所述流体出口通道。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述扇形多支流域的分支流域宽度为10μm~1000μm，深度为10μm~2000μm。

5.一种人工肝小叶功能单元的构建方法，其特征在于：

S1，准备权利要求1-4任一项所述的人工肝小叶功能单元的构建装置中的肝板基底层、流体通道层；

S2，将混有肝实质细胞的胶原铺设到肝板图案化凹槽内部，刮平；

S3，待胶原凝胶化后将肝板基底层与流体通道层进行键合；

S4，将含有内皮细胞的悬液灌入流体通道层中，封闭整个装置；

S5，然后 放入培养器中培养，内皮细胞增长，得到人工肝小叶功能单元。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：S4的具体步骤为先封闭流体入口通道和流体出口通道，再将含有内皮细胞的悬液通过内皮细胞悬液灌入通道灌入内皮细胞定向生长区，最后用密封片密封内皮细胞悬液灌入通道口，从而封闭整个装置。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：包括如下后续步骤，打开流体入口通道和流体出口通道，将细胞培养基溶液导入流体入口通道中，细胞培养基溶液从流体入口通道流入内皮细胞定向生长区，再从流体出口通道流出，内皮细胞和肝实质细胞在细胞培养基溶液流动的环境中生长。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：还包括如下后续步骤，细胞培养基溶液移除，通入加有药物的细胞培养基溶液，使内皮细胞和肝实质细胞在加药的细胞培养基溶液流动环境下生长，得到药物筛选和代谢功能检测的实验数据。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：控制所述细胞培养基溶液的流速为0.1～100μm/s。