肝纤维化是多种慢性肝病病程的交叉点,是导致肝硬化及肝癌等疾病的关键病理过程。目前临床尚未有用于肝纤维化治疗的有效药物,临床前高仿生体外模型的缺失是造成肝纤维化药物开发滞后的主要原因。本课题基于微流控芯片技术,利用参与肝纤维化进程的四种细胞开发了操作友好,平行性、稳定性高的无泵驱动肝血窦生理模型,并在此基础上实现了不同诱因与程度的肝纤维化阶段模拟,在体外重现了肝纤维化病变过程中几种主要肝细胞的相互作用、纤维化生物标志物水平的升高及胶原蛋白在细胞外的异常累积的现象。本论文包括的主要研究内容有:1.利用四种功能稳定的肝相关细胞系（Hep G2细胞、LX-2细胞、HUVEC细胞和U937细胞）作为细胞材料,激光雕刻加工聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制造芯片结构,构建了低成本、重复性良好的工程化肝血窦芯片。芯片利用摇床进行无泵驱动,提供仿生血流,与传统的孔板模型相比保持良好的肝脏合成蛋白及尿素排泄功能。2.添加乙醛作用于肝血窦芯片模型实质细胞处,模拟酒精导致的乙醛累积引发肝纤维化的病理过程,对试验周期内体外模型的肝功能表现及纤维化程度进行考察。3.加入脂多糖作用于肝血窦芯片模拟静脉处,重现肠道屏障受损后门静脉毒素聚集引发的肝纤维化的病理过程,对试验周期内体外模型的肝功能表现及纤维化程度进行考察。4.使用肿瘤坏死因子（TNF-α）、白介素（IL-6）及转化生长因子（TGF-β1）三种炎症因子分别刺激模型中对应效应细胞,探索了中后期肝纤维化体外建模的方法。5.在体外肝纤维化模型上考察了氧化苦参碱对肝纤维化的治疗效果,验证了该平台在肝纤维化治疗药物筛选上的应用潜力。由实验结果可知,本文构建的肝血窦生理模型具备良好的肝相关功能,并优于传统孔板肝脏模型;在肝血窦生理模型基础上构建的肝纤维化病理模型表现出不同诱因与程度的差异,并与体内病理过程相似;在中后期肝纤维化病理模型中观察到氧化苦参碱剂量和时间依赖的肝纤维化治疗效果,说明在本文构建的体外模拟肝纤维化的微流控芯片平台可以进行肝纤维化治疗药物的临床前筛选。