[實用新型]腦微血管模型

有效

• 申請號: 201620833466.4
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN206138449U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 蘭青;代興亮
• 申請（專利權）人: 蘇州大學附屬第二醫院
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/38;A61L27/18;A61L27/54;A61L27/50
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙)11400
• 代理人: 邢若蘭,高之波

技術領域

本實用新型屬于醫學實驗領域，尤其是涉及一種腦微血管模型。

背景技術

血腦屏障系統是困擾神經科學研究者的難題之一，因為其結構的特殊性使得人的大腦獨立于身體其他體液循環之外而受到保護。血腦屏障的功能發揮主要依賴特殊的腦微血管，其可以阻止大多數有害物質的進入，保持腦組織內環境的穩定。

隨著人們生活水平的提高，腦血管疾病也呈現增加趨勢。血管的使用一般可以自體提供，但是非常受限；而人工血管的發展已經相對成熟，可以起到替代原始血管的灌流功能。但是，目前使用的這些人工血管也有弊端。因為這些人工血管都是由一些可降解或者不可降解的高聚物材料加工而成，那么這些材料相對于人體是絕對的異物，不是人體所含有的成分，會有排斥反應，因此，提供一種可以有效降解，并不會使得人體產生排斥反應腦微血管模型成為當前的研究重點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供腦微血管模型，能夠解決上述問題中的至少一個。

根據本實用新型的一個方面，提供了腦微血管模型，其包括3D生物打印的內皮細胞層、靜電紡絲的可降解PLA基膜層、噴霧定植的周細胞層和3D生物打印的星形膠質細胞層；

內皮細胞層位于血管模型的最內層，可降解PLA基膜層覆蓋于內皮細胞層上，周細胞層覆蓋于可降解PLA基膜層上，星形膠質細胞層覆蓋于周細胞層上。

其有益效果是，本血管模型的主基層采用可降解的PLA基膜層，同時配以其它的含細胞的材料層，構成一個雜合生物制造技術制造的腦微血管模型。由于PLA基膜層是可以降解的，不產生排斥反應。含細胞因子的生物材料混合細胞懸液不僅有利于細胞定植，而且有利于細胞生長和分化。各細胞層使用生物相容性良好的生物材料混合并生物打印，保證細胞的活性、密度和功能。本實用新型可以為腦微血管發生和功能等的基礎研究提供更加理想的模型。

在一些實施方式當中，內皮細胞層內混合有內皮細胞、海藻酸鈉/明膠/纖維蛋白原水凝膠和血管內皮生長因子(VEGF)。其有益效果是，包含上述物質后，可以模擬真實腦微血管的內層結構。

在一些實施方式當中，內皮細胞層為3D生物打印機擠出并層層堆積成的管腔狀結構。其有益效果是，層層堆積的管腔狀結構，可以有效的保證腦微血管的強度和韌性。

在一些實施方式當中，內皮細胞層為具有良好硬度和彈性的水凝膠血管腔狀結構。其有益效果是，具有一定硬度和彈性，使得腦微血管模型可以應用于不同的位置和角度。

在一些實施方式當中，可降解PLA基膜層為利用靜電紡絲原理在內皮細胞層表面上紡的一層0.5mm厚的可降解PLA材料的納米纖維層。其有益效果是，采用可降解PLA材料，可以減少排斥現象的產生。

在一些實施方式當中，周細胞層為通過噴霧器在可降解PLA基膜層表面噴的一層周細胞的懸液。其有益效果是，噴出來的周細胞懸液，可以保證周細胞均勻的分布于可降解PLA基膜層的表面，從而很好的模擬出腦微血管內皮細胞分布的效果。

在一些實施方式當中，星形膠質細胞層為通過3D生物打印技術在周細胞層上打印的一層含星形膠質細胞的水凝膠，星形膠質細胞的密度是內皮細胞的五分之一。其有益效果是，星型膠質細胞和周細胞更好地模擬出真實腦微血管上兩者之間的連接和結構。水凝膠濃度和打印方法類似打印內皮細胞層。最終的產品即為含有腦微血管結構和多細胞種類的腦微血管模型。

附圖說明

圖1是本實用新型實施方式的腦微血管模型的結構原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖1對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型的實施方式的腦微血管模型，其包括內皮細胞層1、可降解PLA基膜層2、周細胞層3和星形膠質細胞層4；內皮細胞層1位于血管模型的最內層，可降解PLA基膜層2覆蓋于內皮細胞層1上，周細胞層3覆蓋于可降解PLA基膜層2上，星形膠質細胞層4覆蓋于周細胞層3上。

其有益效果是，本血管模型的主基層采用可降解的PLA基膜層2，同時配以其它的含細胞的材料層，構成一個雜合生物制造技術制造的腦微血管模型。由于PLA基膜層是可以降解的，不產生排斥反應。含細胞因子的生物材料混合細胞懸液不僅有利于細胞定植，而且有利于細胞生長和分化。各細胞層使用生物相容性良好的生物材料混合并生物打印，保證細胞的活性、密度和功能。本實用新型可以為腦微血管發生和功能等的基礎研究提供更加理想的模型。