[发明专利]一种模拟体内微生物-肠-脑轴信号传导过程的仿生微流控芯片

权利要求书

1.一种模拟体内微生物-肠-脑轴信号传导过程的仿生微流控芯片，其特征在于：该微流控芯片包括顶层芯片、纳米多孔膜、微米多孔膜和底层芯片，顶层芯片包括左右两部分，顶层芯片左侧部分由第一回字形主通道(1)、第一回字形主通道入口(101)和第一回字形主通道出口(102)组成，顶层芯片右侧部分由第一上半圆形通道(2)、第一上半圆形通道入口(201)和第一上半圆形通道出口(202)、第一螺旋形主通道(3)、第一螺旋形主通道入口(301)和第一螺旋形主通道出口(302)、第一下半圆形通道(4)以及第一下半圆形通道入口(401)和第一下半圆形通道出口(402)组成；底层芯片包括左右两部分，底层芯片左侧部分由第二回字形主通道(5)、第二回字形主通道入口(501)和第二回字形主通道出口(502)组成，底层芯片右侧部分由第二上半圆形通道(6)、第二上半圆形通道入口(601)和第二上半圆形通道出口(602)、第二螺旋形主通道(7)、第二螺旋形主通道入口(701)和第二螺旋形主通道出口(702)、第二下半圆形通道(8)以及第二下半圆形通道入口(801)和第二下半圆形通道出口(802)组成；纳米多孔膜(9)和微米多孔膜(10)的上表面分别封接于顶层芯片的左、右两部分的下表面，封有顶层芯片的纳米多孔膜和微米多孔膜的下表面分别与底层芯片的左、右两部分的上表面粘合封接；所述第一回字形主通道(1)、第二回字形主通道(5)结合纳米多孔膜(9)通过灌注、接种、包被方式的一种或多种结合来模拟肠道单元；所述第一上半圆形通道(2)、第一下半圆形通道(4)、第二上半圆形通道(6)、第二下半圆形通道(8)结合微米多孔膜通过灌注、接种、包被方式的一种或多种结合模拟血脑屏障单元；所述第一和第二上半圆形通道模拟血脑屏障的流入单元，所述第一和第二下半圆形通道模拟血脑屏障的外排单元；所述第一螺旋形主通道(3)、第二螺旋形主通道(7)结合微米多孔膜通过灌注、接种、包被方式的一种或多种结合来模拟大脑单元；所述仿生微流控芯片按照以下方式依次进行连接：①通过外接管道将血脑屏障流入单元的顶层通道(2)的出口(202)与大脑单元的顶层通道(3)的入口(301)相连,②通过外接管道将大脑单元的顶层通道(3)的出口(302)与血脑屏障外排单元的顶层通道(4)的入口(401)相连,③通过外接管道将肠道单元的底层通道(5)的出口(502)与血脑屏障流入单元的底层通道(6)的入口(601)相连,④通过外接管道将大脑单元的底层通道(7)的入口(701)和出口(702)相连；所述仿生微流控芯片通过模拟肠道单元、血脑屏障单元、大脑单元来模拟体内微生物-肠-脑轴信号传导过程。

2.如权利要求1所述的仿生微流控芯片，其特征在于，顶层芯片上的所有通道宽1-2mm，高1-2mm；底层芯片上的所有通道宽1-2mm，高0.2-1mm。

3.如权利要求1所述的仿生微流控芯片，其特征在于：所述芯片材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)材质的一种或多种；所述纳米多孔膜和微米多孔膜为高分子材料膜或生物材料膜，所述高分子材料膜包括PDMS膜、PC膜、硝酸纤维膜的一种或多种，所述生物材料膜包括海藻酸膜、壳聚糖膜、胶原膜和明胶膜的一种或多种；所述纳米多孔膜(9)的孔径为50-450nm，孔密度为4×10⁶孔/cm²，所述微米多孔膜(10)的孔径为0.4-3.0μm，孔密度为4×10⁶孔/cm²。