[發明專利]一種類血管化人工組織及其制備方法

有效

• 申請號: 201910077438.2
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109602955B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 徐小楊
• 申請（專利權）人: 廣州藍日生物科技有限公司
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00;A61L27/38;A61L27/50
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種類血管化人工組織及其制備方法，屬于組織工程技術領域；本發明使用甘油水溶液與含凍干細胞的低溫凝膠構造穩定的微孔器官組織模型，該模型進行整體復蘇后，導入多能內皮祖細胞以構造微循環環境，整體撫育該模型，得到具備基本生理結構和典型生理功能的器官組織類似物；后續通過模擬自然生理環境的培養方法，即得類血管化人工組織。

技術領域

本發明屬于組織工程技術領域，尤其涉及一種類血管化人工組織及其制備方法。

背景技術

體外構造可移植的人工組織器官，是臨床醫療技術的重大挑戰。目前，獲得人工組織器官的方法認為有胚胎嵌合代育法和體外細胞構造法。胚胎嵌合代育法是在胚胎發育早期構造人工嵌合體，由該胚胎同種哺乳動物代孕代育，獲得目標組織器官。胚胎嵌合代育法可跨越種屬，其具備可行性與經濟性，但有天然的倫理爭議和潛在的廣泛健康風險，而且生產周期長。

體外細胞構造法是使用增材制造方法，以組織發育時間截面的典型細胞和細胞間質構造數據為模板文庫，逐層添加細胞和細胞間質，獲得模擬組織細胞和細胞間質文庫數據的空間結構體。目前，體外細胞構造法還不夠成熟，并不能獲得自我維持或者移植后在體內自發育的基本結構和功能。

體外細胞構造法采用鮮活細胞和細胞外基質構成的凝膠材料進行分層敷設，敷設精度要求高，噴濺或快速擠出工藝不可避免地損傷柔軟細胞體；這不利于所得結構的功能撫育。另外，體外細胞構造法還存在一些不足：1)凝膠材料強度低，難以構造復雜微孔道結構；2)維持細胞功能和誘導培養基的營養以及信號調控物質的類型和濃度變化難以控制，無法維持持續的培養和誘導環境；3)該構造方法受構造精度與細胞活性維持的時間制約，只能構造包含組織特征功能細胞群的微小細胞集合體，基本無臨床使用價值。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種類血管化人工組織及其制備方法，本發明類血管化人工組織能完成人工微循環網絡的構造，而且在構造微循環網絡時，并不影響該器官組織內細胞和細胞間質的生理功能。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種類血管化人工組織的制備方法，其包括以下步驟：

S1)以水、冰為載體對細胞懸液進行凍融，凍融后在溫控環境下進行脫水，脫水后即得凍干細胞；

S2)將甘油與水混合，獲得甘油水溶液；優選地，調整兩種材料的混合比例，獲得特定熔點的甘油水溶液；

S3)將所述凍干細胞、水、甘油和細胞間質材料進行混合，即得含凍干細胞的低溫凝膠；

S4)混合所述甘油水溶液和所述低溫凝膠，以目標組織與細胞間質構造數據為打印文庫，執行分層打印并構造穩定的微孔器官組織；

S5)對所述微孔器官組織進行復蘇，復蘇后灌注種植多能內皮祖細胞；撫育后再模擬生理環境培養所述微孔器官組織，培養后即得種類血管化人工組織；分層構造三維細胞結構的設備工作溫度區間內，低溫凝膠穩定維持在凝膠狀態，甘油水溶液能快速凝固成固態骨架材料。

作為上述技術方案的改進，所述微孔器官組織包含血管蒂結構，所述血管蒂結構包括動脈入口和靜脈出口。

作為上述技術方案的進一步改進，在步驟S5中，所述撫育包括以下步驟：血管蒂結構的動脈入口和靜脈出口分別連接培養液灌注管道，保持培養液灌注管道內液體壓力，并控制撫育溫度直至甘油水溶液完全融化；甘油水溶液完全融化后，調整培養液和撫育的溫度為37℃，啟動培養液的灌注。

另外，本發明還提供所述的制備方法制備的類血管化人工組織