[發明專利]Y型含細胞的神經導管制備方法

有效

• 申請號: 201610220890.6
• 申請日: 2016-04-03
• 公開（公告）號: CN107281548B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 陳海萍
• 申請（專利權）人: 井岡山大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/16;A61L27/18;A61L27/38;A61L27/58
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本發明涉及Y型含細胞的神經導管制備方法。該方法可實現多種材料和多結構集成加工，直接利用生物3D打印、細胞電紡絲和近場直寫相復合的工藝制備神經導管。具體步驟為：(1)用加熱裝置將可降解高分子聚合物1熱熔后，采用3D打印工藝制備出神經導管內層結構體；(2)配制可降解高分子聚合物2，高溫蒸汽消毒后，旋轉由(1)制備的內層結構體，同時采用3D打印工藝在其表面制備中間層；(3)配制可降解高分子聚合物3，進行高溫蒸汽消毒；將細胞懸液加入聚合物3材料里面；旋轉由(2)制備的結構體，采用細胞電紡絲和近場直寫復合工藝制備神經導管外層。本發明整個制備方法簡單易行，對神經缺損快速修復具有重大的現實意義。

技術領域

本發明涉及Y型含細胞的神經導管的制備方法，屬于組織工程神經導管制備與神經缺損修復領域。

背景技術

生物3D打印、細胞電紡絲、近場直寫是近年來興起的制備支架的3種不同工藝。生物3D打印工藝可以制備復雜形狀的宏觀3D結構體，無法制備微觀結構，不滿足細胞生長的微環境要求；細胞電紡絲工藝制備的納米纖維支架與天然的細胞外基質形態相近，有利于細胞在支架上的粘附、識別和功能維持，且該工藝條件下細胞的存活率較高且分布均勻。但是，細胞電紡絲工藝制備的支架為無紡布形態，在力學性能方面存在較大的局限性；近場直寫工藝可以制備出單根纖維或具有圖案化的結構纖維層，其有序的微納纖維結構，不僅模擬了細胞外基質有利于細胞的生長，而且有利于引導細胞按照一定的方向生長促進其向目標組織分化生長，但是其結構體無力學性能。

人體組織內的細胞都處于三維空間結構中，接受著周圍的信號。該環境為細胞的生長提供了極為有利的條件，均衡的營養和物質能量的交換，使細胞不斷增殖和分泌自身的外基質。在體外如何構建這一微環境，實際上就是要解決支架對材料、結構及力學性能等多方面的要求。因此將生物3D打印、細胞電紡絲、近場直寫工藝進行綜合能夠有效克服單項工藝的局限是一個行之有效的方法。

發明內容

本發明的目的是針對以上問題，提供Y型含細胞的神經導管制備方法，利用多工藝復合制備，著力于構建具有生物活性且細胞均勻分布的神經導管，為醫學上的快速修復提供更為先進的技術支持。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

Y型含細胞的神經導管制備方法，神經導管由可降解的高分子聚合物和細胞組成，利用生物3D打印擠出成形和細胞電紡絲、近場直寫復合工藝制備，包括以下步驟：

1)稱取15-20克明膠材料，在攪拌情況下緩緩加入到80-100克的去離子水中，至充分溶脹后升溫至80-100℃左右加速溶解，并保溫3小時制得均勻的高分子溶液，再經100℃高溫蒸汽消毒，將消毒后的材料裝入噴頭二中備用；

2)稱取1.5-2.0克聚乙烯醇(PVA)材料，在攪拌情況下緩緩加入到15-20克的去離子水中，至充分溶脹后升溫至80-100℃左右加速溶解，并保溫3小時制得均勻的高分子溶液，再經100℃高溫蒸汽消毒；

3)第4代人的細胞用0.25％的胰蛋白酶消化后收集在50mL離心管，1000r/min離心5min，棄上清液，將細胞懸液移至消毒后的PVA材料攪拌均勻得到含細胞的PVA溶液，將其裝入噴頭三中備用；

4)稱取10-20克聚對二氧環己酮(PPDO)顆粒置于噴頭一(內層神經導管擠出噴頭)加熱裝置中，將加熱裝置的溫控器溫度設為100-120℃，對PPDO進行加熱，當溫度達到設定值時保溫2分鐘。噴頭一與平臺的距離為1-2mm，將材料以350-380ul/min穩定流量由微量泵提供，進行連續擠出。接收平臺按照所構建的Y型神經導管模型沿X/Y方向進行規律運動，材料迅速固化成形，完成內層神經導管制備；