器官芯片是一种基于微流控技术,融合生物学、材料学、物理、化学、微机电等多个学科,在体外芯片上构建的用来模拟人体组织或器官主要结构或功能的简化微生理系统。该微生理系统能够在体外模拟人体内的生理活动,预测人体对于外界刺激（包括药物）的反应,在构建生理/病理模型、研发新药等领域具有潜在的应用价值,甚至有代替当前新药临床前的动物试验的潜力。器官芯片中组织界面作为器官间相互作用的关键部位,当前其构建方式主要包括微通道、聚合物膜、水凝胶等三类。然而,这几类组织界面存在诸如制备工艺复杂冗长、微环境构建失真、系统可拓展性不足等问题,这也掣肘了器官芯片的大规模应用和对于外界刺激反应预测的准确性。本文报道了一种基于电纺聚L-乳酸/I型胶原纳米纤维膜的组织界面,这种组织界面具有优异的生物相容性、良好的半渗透性、合适的机械支撑强度、可诱导细胞取向、可增强细胞黏附和增殖能力的特点。此外,采用3D打印技术将PDMS预聚体打印到纳米纤维膜表面来进行器官芯片封接,而不是机械固定,避免了纳米纤维膜和PDMS微通道之间因封接不牢而产生的液体渗漏。更为重要地是,这种电纺纤维膜辅以3D打印的制造策略可以很便捷地从单器官芯片扩展到多器官芯片。本工作的主要研究内容和结论如下:（1）以静电纺丝制备的电纺纤维膜辅以3D打印技术构建了双腔室器官芯片和多腔室器官芯片中的组织界面。通过二次纺丝法得到了双面取向不同的纳米纤维膜,高精度的3D打印技术可将PDMS精确地打印在纤维膜的预定位置,形成具有特定图案的组织界面。将其与预先制备的上下两层PDMS微通道以“三明治”结构在氧等离子气环境中封接,形成特定结构的器官芯片。通过常见高温高压和紫外环境的初步评测,上述策略制备的器官芯片密封性符合要求。（2）以双腔室器官芯片为例,对基于电纺纳米纤维的器官芯片进行功能性验证。通过水流灌注、层流模拟、细胞粘附、细胞共培养、细胞增殖、细胞取向诱导及血管内皮屏障表征等实验对双腔室器官芯片进行测试。结果显示基于电纺纳米纤维膜的器官芯片在各项测试中均符合要求,表明该器官芯片的组织界面具有良好的半渗透性、合适的力学支撑、可诱导细胞不同取向、良好的细胞黏附和增殖能力等优点。除此之外,血管内皮细胞在动态灌注条件下还可形成良好的内皮屏障,进一步表明我们制备的组织界面可用于模拟体内真实的组织界面。（3）采用多腔室器官芯片构建了血管/皮肤/肝/肺器官芯片作为体外黄疸病模型并进行了胆红素灌注和光疗法功能验证。在多腔室器官芯片中培养血管内皮细胞、成纤维细胞、肝细胞、肺细胞构建血管/皮肤/肝/肺器官芯片,灌注胆红素考察各类细胞存活率的变化趋势及不同细胞对胆红素的敏感性差异。在此基础上,进一步采用蓝光照射器官芯片的方式模拟临床上光疗法治疗黄疸病,蓝光照射后细胞存活率的恢复证明了我们构建的黄疸病模型的可行性,也证明了小分子生化信号（胆红素）可通过血管运输并透过组织界面渗透影响多个器官组织的行为。总之,本论文报道了一种新型的以电纺纳米纤维膜为组织界面的多腔室器官芯片,并成功地以此构建了体外黄疸病模型。我们相信,这种构建组织界面和多器官芯片的通用策略也适用于其他体外生理、病理模型的构建,有助于加强我们对人体生理现象内在机制的认识,在药物评估和筛选方面也有潜在的应用前景。