[發明專利]一種利用熔融電紡三維打印與同軸紡絲制備腱骨聯合三相支架

在審

• 申請號: 201910073913.9
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109821072A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 喬之光;唐佳昕;戴尅戎;孫彬彬;王友;連梅菲
• 申請（專利權）人: 上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院
• 主分類號: A61L27/38
• 分類號: A61L27/38;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/54;B29C64/118;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

發明屬于醫療技術領域，尤其為利用熔融電紡三維打印與同軸紡絲制備腱骨聯合三相支架，包括以下步驟：S1：種子細胞的培養；S2：肌腱支架的制備；S3：細胞的種植；本發明通過結合熔融靜電紡絲三維打印和同軸紡絲技術，結合了兩者的優點，熔融靜電紡絲三維打印技術可以極大地提高打印精度，易于控制纖維直徑與打印路徑，而同軸紡絲技術則可使我們獲得內層含有細胞因子的雙層纖維，通過不同的路徑參數，直接獲得肌腱?軟骨?骨三相支架，該制作方法簡單方便，同時攜帶大量細胞因子進行緩釋，可促進細胞增殖修復，利于腱骨聯合修復及正常功能恢復。

技術領域

本發明屬于醫療技術領域，具體涉及利用熔融電紡三維打印與同軸紡絲制備腱骨聯合三相支架。

背景技術

腱骨聯合損傷是一種常見的運動損傷之一，也是臨床軟組織損傷中的常見類型，其發病率有逐年上升趨勢，腱骨聯合的結構包括骨、鈣化軟骨、軟骨及肌腱四層結構，由于其復雜的多層結構，各層組織不同，因此腱骨聯合損傷的修復較同種組織之間的損傷修復更加緩慢和困難，特殊的組織梯度結構是腱骨聯合損傷修復的難點，如何有效提高其梯度結構的修復及整合，是腱骨聯合損傷修復成功的關鍵；

對于腱骨聯合缺損，目前的治療方法存在著一定的局限性或不足，組織工程技術為臨床肌腱修復提供了一種理想、符合生理特點的方法，用組織工程技術修復缺損，即在體外培養少量的種子細胞，在擴增后和生物可降解支架結合成復合物，將其植入缺損部位后細胞增殖、分化、分泌基質，修復損傷組織，同時生物材料逐漸降解，最終達到生物學意義上的完全修復，該復合物在組織工程中起到支撐作用，同時為細胞提供寄宿、成長、分化和增殖的場所，支架與種子細胞共同對受損組織的再生進行引導和對再生組織的結構進行控制，是臨床治療的關鍵。

發明內容

為解決上述背景技術中提出的問題，本發明提供了利用熔融電紡三維打印與同軸紡絲制備腱骨聯合三相支架，該方法結合熔融靜電紡絲三維打印和同軸紡絲技術，結合了兩者的優點，熔融靜電紡絲三維打印技術可以極大地提高打印精度，易于控制纖維直徑與打印路徑；而同軸紡絲技術則可使我們獲得內層含有細胞因子的雙層纖維，通過不同的三維打印路徑參數，打印獲得肌腱-軟骨-骨三相支架，熔融靜電紡絲三維打印技術可以極大地提高打印精度，該方法所獲得的支架具有骨-軟骨-肌腱的組織梯度結構，同時攜帶大量的細胞因子，可進行緩釋，促進細胞增殖修復，利于腱骨聯合修復及正常功能恢復。

本發明提供如下技術方案：利用熔融電紡三維打印與同軸紡絲制備腱骨聯合三相支架，其特征在于：包括以下步驟：

S1：種子細胞的培養；

S2：肌腱支架的制備；

S3：細胞的種植。

優選的，所述S1步驟種子細胞的培養的操作方法為：肌腱干細胞以含10％胎牛血清的DMEM培養基培養于孵箱中，軟骨細胞以含10％胎牛血清的F12培養基培養于孵箱中，骨髓干細胞以含10％胎牛血清、結締組織生長因子CTGF25ng/ml、抗壞血酸25uM的α-MEM培養基培養于孵箱中。

優選的，所述S1步驟中孵箱中的溫度為37℃，其中孵箱內有5％CO2。

優選的，所述S2步驟肌腱支架的制備包括以下步驟：

S21、模型的建立：使用三維打印軟件建立打印模型，為多層長方形狀，肌腱區、軟骨區、骨區路徑間隙不同；

S22、材料的制備：量取適量的生物高分子材料A1、A2、A3，及生物高分子材料B1、B2、B3(聚乳酸，聚己內酯，聚乳酸-羥基乙酸共聚物，聚乳酸-己內酯共聚物，聚對二氧環己酮中的一種或幾種構成)，生物高分子材料B1、B2、B3分別與適量BMP2、CTGF、TGFβ1細胞因子混合，得到B1’(B1+BMP2)、B2’(B2+TGFβ1)、B3’(B3+CTGF)；分別用于制備骨區、軟骨區、肌腱區；