[發明專利]脊髓損傷修復組織工程支架的制備方法

有效

• 申請號: 201210012418.5
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102512266A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 史廷春;陳美花;蔡建輝;胡弦;安曉;鄭文祥;王瑞艷;張毅
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A61F2/02
• 分類號: A61F2/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于醫學組織工程學和低溫成形技術領域，具體涉及一種脊髓損傷修復組織工程支架的制備方法。

背景技術

20世紀80年代美國學者Langer和Vacanti提出了組織工程的再生醫學新概念，組織工程技術是目前最理想的人體器官替代與修復技術，它是應用工程學、生命科學的原理和方法來制備具有生物活性的人工替代物，用以維持、恢復或提高人體組織、器官的一部分或全部功能。組織工程的基本原理和方法是將體外培養擴增的正常組織細胞吸附于一種具有優良細胞相容性并可以被機體降解吸收的生物材料上面形成復合物，然后將細胞-生物材料復合物植入人體組織、器官的病損部位，在作為細胞生長支架的生物材料逐漸被機體降解吸收的同時，細胞不斷增殖、分化，形成新的并且其形態、功能方面與相應組織、器官一致的組織，從而達到修復創傷和重建功能的目的。其核心為：建立細胞與生物材料的三維空間復合體，即具有生命力的活體組織，用來對病損組織進行形態、結構和功能的重建并達到永久性替代。組織工程學作為一個新興的交叉性領域，其最終目標是通過生物材料、細胞和生物分子的有機結合，構成有生物活性的復合物，來代替或修復損傷的組織，以恢復其解剖學的結構和功能。其基本方法是將細胞種在細胞支架上復合培養一定時間后再植入體內，以達到組織修復和重建的目的。

脊髓損傷(SCI)后神經功能的恢復至今仍是困擾醫學界的難題。據調查，在美國目前患SCI的病人有253，000且以每年11，000的速度遞增，每個病人總需花費30到70萬美元來治療，這對病人和社會都是一個沉重的負擔。脊髓損傷可以導致損傷平面以下神經功能的破壞性丟失，嚴重地影響身體多個系統。脊髓損傷的效應隨著損傷部位不同而不同，這是脊神經有序地按照脊髓排列的緣故。除了損傷平面以下運動功能受損，同時還伴有感覺異常其造成的功能缺陷包括心血管系統功能、呼吸系統功能、胃腸道消化功能、排汗功能、性功能以及排尿功能，這些缺陷可繼發泌尿系感染、褥瘡、肌肉痙攣、慢性神經性疼痛和感覺異常等，更嚴重的可致命。伴隨著新科技、新技術的廣泛應用，在脊髓損傷救治的實驗研究領域中取得了一定的成績，但離臨床廣泛的應用還有距離。這主要是因為存在以下問題：脊髓損傷的病理損傷過程不僅是由開始的機械損傷決定的，繼發的缺血、缺氧、自由基生成以及興奮毒性也起重要作用；體內的髓鞘相關抑制因子可抑制與功能恢復密切相關的軸突的再生；內在的可以克服抑制因子的成年神經元大量丟失；形成了損傷后的瘢痕障礙。

如何構建脊髓模型支架來模擬體內脊髓結構成為組織工程方法修復脊髓損傷的關鍵所在。

傳統采用模型的方法來制作支架方式，存在不能制作任意復雜模型，往往不能滿足各種支架模型的需要和孔隙率等問題，低溫成型技術能很好的解決這些問題。

低溫成形技術是由清華大學首先提出的，是一種將材料的擠壓/噴射過程和熱致相分離過程集成起來的快速成形新工藝。它主要是利用快速成型技術，在低溫室中形成所需模形，然后再利用熱致相分離法將材料和溶劑相分離。低溫成型技術的主要優點有:1、能形成精確的三維結構；2、由于在低溫室中成型，可以很好的保持材料的生物性能；3、具有較高的孔隙率，成型的支架不僅具有規則的大孔結構而且包含大量微孔，適于細胞的繁殖、生長。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種脊髓損傷修復組織工程支架的制備方法。

本發明方法具體是：?

1)借助三維CAD軟件直接設計或用實體反求工程采集脊髓原型的幾何形狀和結構信息,得到脊髓的三維模型。

2)根據上述脊髓的三維模型和支架的具體需要進行分層，得到低溫成形機能成形的數據文件；在分層中需設定的參數包括分層厚度、出絲間距和掃描角度。

3)將生物漿料材料倒入低溫成形機料筒中，低溫成形機根據所生成的數據文件形成所需脊髓模形。

4)將脊髓模形放入冷凍干燥機中，熱致相分離去除生物漿料中溶劑，產生大量微米級別的微孔結構支架。

本發明的有益效果在于：本發明通過結合低溫成型工藝和致孔劑浸出工藝，制造出具有三級孔隙結構支架，極大的彌補了低溫成型支架在10～100???????????????????????????????????????????????無孔隙結構的缺陷。成型支架的宏觀孔隙圓潤、規則；包含大量無規則的微孔結構，孔隙的貫通性良好，支架平均孔隙率達89.92%；并具有較好的力學性能，能很好的滿足組織工程脊髓支架的需要。本發明對危害人民健康較大的創傷性脊髓損傷進行防治基礎性研究，將會有力的推動整個脊髓防治領域的發展。

附圖說明