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生物组织、器官的体外模型是揭示人类生理和病理的不可缺少的工具。基于微流控芯片的器官模型通过特定方式将细胞培养或组装到微流控芯片中,根据生物体中的器官结构在体外对其进行重建,用以研究特定环境下器官的生理机能和构建体外的特异性疾病模型。该技术对于药物毒性和药效的预测比常规体外模型更有潜力,它提供了对于组织乃至器官水平的作用机制的深入了解,能应用于药物的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)的预测以及药物毒性的研究。本实验设计了一种能够模拟生物体吸收代谢功能的肠-肝仿生微流控芯片系统。搭建了包含多层细胞的双流体通道三维PDMS芯片,并根据细胞排布方式不同可以满足不同需求。实验设计了两种芯片排布方式并测定了两种药品在芯片上的作用过程：(1)芯片第一层膜上培养Caco-2细胞,用以模拟肠结构;Caco-2背面下层膜上培养大鼠肝实质细胞,用以模拟肝结构。下层培养Hela细胞代表瘤病灶。以此模拟出环磷酰胺药物经过肠吸收-肝代谢再到达肿瘤病灶的过程。结果表明环磷酰胺经过肠吸收后被肝代谢产生了对Hela有明显抑制作用的醛磷酰胺。(2)芯片第一层膜上培养Caco-2细胞,用以模拟肠结构；Caco-2背面下层膜上培养HUVEC,用以模拟血管结构；下层培养大鼠肝原代用以模拟肝结构。以此模拟对乙酰氨基酚(APAP)口服进入生物体后经过肠吸收再透过血管到达肝脏被代谢的过程。实验证明Caco-2对APAP转运功能良好,并且肠模块和肝模块均对APAP有一定的代谢能力, Caco-2对APAP的代谢产物主要为硫酸化对乙酰氨基酚(APS),肝模块代谢产物主要为葡萄糖醛酸化对乙酰氨基酚(APG)。针对芯片中的肝脏部分,我们进行了芯片上肝实质-肝星状细胞共培养,建立复杂肝模型并用过氧化氢对其作用建立肝损伤模型。实验结果表明,该仿生微流控芯片初步实现体外构建出具有吸收、代谢功能的肠肝系统生理模型,可以用于模拟部分药物在生物体内的吸收和代谢；复杂肝模型的构建使体外仿生器官肝芯片更接近生物体肝脏结构；芯片肝损伤模型进一步拓宽了芯片在药学方面的应用。