[發明專利]一種軟組織工程支架及其制備工藝

無效

• 申請號: 201010218628.0
• 申請日: 2010-07-06
• 公開（公告）號: CN101879097A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 劉亞雄;趙倩;李滌塵;連芩;高琨;盧秉恒
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61F2/08
• 分類號: A61F2/08;A61L27/24;A61L27/22;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/14;A61L27/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種軟組織工程支架及其制造工藝，特別涉及一種由小球和薄膜卷曲或疊加在一起的支架及其成形方法。

背景技術

肝臟、胰臟和腎臟等內臟軟組織移植是治療各種慢性軟組織疾病的有效手段，然而供體的匱乏一直制約著軟組織移植。組織工程為體外培養活體軟組織提供了可能，它有望實現內臟等軟組織的工程化制造。然而軟組織工程對支架結構有特定的要求：除了支架內應存在大量的內部管路外，還要求支架柔軟有彈性，避免對內臟的損傷。此外，支架最好選擇細胞外基質等材料。因此，如何制造這種獨特結構的支架成為內臟軟組織工程的關鍵問題之一。

傳統的支架制造方法包括相分離法、冷凍法、致孔劑析孔法和發泡法等。但這些工藝可控性差，難以構建結構復雜、供多細胞生長的支架微觀結構，更重要的是無法實現多種細胞在支架內的有序分布。

發明內容

為了克服傳統支架及其成形方法的不足，本發明的目的在于提供一種內臟軟組織工程支架與及其成形工藝。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種組織工程支架，該組織工程支架由小球和薄膜通過卷曲或疊加復合在一起構成，薄膜采用平面薄膜或立體薄膜，立體薄膜上制造有大量的凹坑，在凹坑底部和凹坑之間設置有孔洞，用于安置小球，所述的小球直徑和凹坑直徑為0.5～5mm，薄膜厚度0.1～2mm，孔洞直徑0.1～5mm。

組織工程支架的制備方法，包括下列步驟：

1)首先將水凝膠、膠原、聚乳酸、殼聚糖、絲素蛋白、肝素之一或兩者以上混合經過3～6h勻速攪拌后，制成液體、糊狀或泥狀的生物材料，其中，液體生物材料溶質的質量分數控制在10％以下，糊狀或泥狀生物材料動力粘度控制在60～80Pa·s；

2)制造毫米級小球和薄膜，若生物材料為液體，則用冷凍干燥方式成型小球和薄膜，生物材料若為糊狀或泥狀，則將3～5μl體積的生物材料壓制成小球和薄膜，薄膜上制造有凹坑；

4)將小球裝入薄膜上的凹坑內，然后將附著有小球的薄膜逐步卷起或疊加，形成小球、薄膜復合體軟組織工程支架。

細胞和生長因子可在制備生物材料時混入小球材料中，或者在整個支架制得后再向支架內部注入。

所添加的細胞可以是血管內皮細胞、肝細胞、骨細胞、干細胞、永生化細胞、腫瘤細胞、幼鼠細胞或原代肝細胞。

所采用的生長因子包括肝細胞生長因子、促血管生長因子或骨細胞生長因子。

本創新技術與現有技術相比具有如下優點：

1.小球與薄膜都具有簡單的結構，便于加工制作；小球與薄膜的卷曲或疊加操作過程也很簡單。

2.小球與薄膜組合以后，很容易形成大量的空隙，便于營養物質進入支架內部交流。

3.小球與薄膜可以采用不同的材料、生長因子和細胞，便于針對不同的細胞、組織實現不同的功能。

附圖說明

圖1為具有用于放置微球的立體結構薄膜示意圖；

圖2為基于小球與薄膜的疊加結構示意圖。

圖3為基于小球與薄膜的卷曲結構示意圖。

下面結合附圖對本發明的內容做進一步的詳細描述。

具體實施方式

一種軟組織工程支架，該內臟軟組織工程支架由小球和薄膜通過卷曲或疊加而構成。

小球由生物材料(如殼聚糖、絲素蛋白、膠原、水凝膠、聚乳酸或聚乳酸-聚羥基乙酸、肝素以及細胞、生長因子和其它抗凝血劑)等制成，也可由這些生物材料和細胞混合制成；小球可以手工制成也可以通過模具壓制而成；

薄膜由生物材料(如絲素蛋白、殼聚糖、膠原、水凝膠、聚乳酸或聚乳酸-聚羥基乙酸、肝素以及和其它抗凝血劑)等構成，也可由這些生物材料構成薄膜后與細胞及生長因子通過浸潤混合在一起。薄膜的材料須具有一定彈性和韌性，便于成形和保持支架的形狀。

薄膜分為兩種：一種是平面薄膜，一種是帶凹坑的立體薄膜。平面薄膜的制備可以通過液體澆注在平底器皿上，液體蒸發晾干后即可形成；帶有凹坑的立體薄膜則需通過模具澆注、蒸發晾干后形成。

所采用的細胞可以是血管內皮細胞、肝細胞、骨細胞、干細胞、永生化細胞、腫瘤細胞、幼鼠細胞、元代肝細胞等。

所采用的生長因子包括肝細胞生長因子、促血管生長因子、骨細胞生長因子等。

所述的小球直徑和薄膜凹坑直徑大小在0.5～5mm之間，薄膜厚度在0.1～2mm之間，小球內部管道直徑是小球直徑的1/4～2/3，薄膜上的小孔直徑在0.1～5mm。

制作該支架的過程如下：

1)首先配制用于制造小球和薄膜的材料，用于制造小球和薄膜的混合材料應為液體或糊狀或泥狀。