本发明涉及微流控脑器官芯片技术领域，具体公开了一种微流控脑器官芯片、构建方法及其应用；芯片本体包括上层芯片、多孔薄膜和下层芯片；上层芯片设置有脑组织培养单元和动脉单元；下层芯片设置有静脉单元；构建方法包括：芯片封装，进行氨基硅烷化来实现键合；S4脑器官芯片构建，(1)BBB重建；(2)进行脑微血管内皮细胞和周细胞接种。本发明能够实现对大脑结构的整体模拟，包括血‑脑屏障、脑脊液‑脑屏障、大脑组织以及对血‑脑屏障之后经过脑组织，并汇集到大脑静脉的脑血循环解剖生理体系进行模拟。能够应用于血中吸收物质对血脑屏障影响的研究；可用于大脑疾病发病机制以及对外周系统影响；以及替代在药物筛选过程中实验动物的使用。