1、當前，肝芯片迅速發(fā)展，其已成為藥物篩選、藥物安全測試、肝臟疾病研究等的重要工具。目前的肝芯片主要包括索狀肝芯片、血管網絡狀肝芯片、腺泡狀肝芯片、六邊形狀肝芯片等，這些肝芯片仍存在諸多不足，比如沒有構建門靜脈-肝動脈-中央靜脈系統(tǒng)（簡稱三脈管系統(tǒng)），沒有實現肝動脈與門靜脈血管之間在血液流動、營養(yǎng)物供給等方面的差異，從而無法模擬肝小葉區(qū)血液微循環(huán)。據此，本文基于肝小葉生理結構，設計了一款高度仿生的肝芯片，主要工作內容如下:
　　首先，

2、基于門靜脈血和肝動脈血在肝竇匯流進入中央靜脈這一特征，設計了三脈管肝芯片，其主要包括門靜脈、肝動脈、中央靜脈微通道和細胞培養(yǎng)區(qū)域。針對該芯片，本文基于亞硫酸鈉與氧反應的原理，還設計了氧芯片，定量控制肝芯片肝動脈、門靜脈進口的溶解氧濃度，從而模擬了生理水平的肝動脈、門靜脈血液氧濃度的差異性。
　　其次，實驗確認了氧芯片和肝芯片的性能。根據氧芯片輸出的氧濃度，驗證了供氧的穩(wěn)定性，并建立了亞硫酸鈉濃度與培養(yǎng)基氧濃度的對應關系。肝細胞在芯

3、片中培養(yǎng)五天后，通過熒光染色，確認了肝細胞的高存活率;通過測量培養(yǎng)基尿素和白蛋白濃度，確認了肝細胞的代謝和蛋白合成功能。
　　然后，理論分析了肝芯片氧輸運性能。通過氧輸運理論建模，本文展現了肝芯片中的血流和氧分布。更進一步地，本文基于肝小葉的生理結構和參數，建立了組織與血管耦合的肝小葉模型，模擬了生理狀態(tài)下血流和氧分布，分析了病理狀態(tài)下（癌細胞堵塞時）血流和氧分布的變化以及缺氧導致的組織損傷程度。
　　本文構建的高度仿生的三