[發(fā)明專利]組織工程半月板支架及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010075080.2
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111228574A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭全義;周建;劉舒云;眭翔;黃靖香;盧世璧;郝立波;田壯;彭禮慶;羅旭江;楊振;劉慧;牛國曉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍總醫(yī)院;上普（北京）生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/58
• 分類號: A61L27/58;A61L27/52;B29C64/118;B29C64/209;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02;B33Y80/00;A61L27/20;A61L27/22;A61L27/24;A61L27/36;A61L2
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 段月欣

本發(fā)明公開了一種組織工程半月板支架及其制備方法。方法包括：構(gòu)建待修復(fù)半月板初始形狀的三維數(shù)據(jù)模型；提供生物墨水，生物墨水包含水凝膠材料、基質(zhì)材料、固化劑和種子細(xì)胞；提供可降解高分子材料；以生物墨水作為水凝膠纖維的原料、以可降解高分子材料作為可降解高分子材料纖維的原料，依據(jù)三維數(shù)據(jù)模型打印支架；其中，支架呈C形、且與待修復(fù)半月板的初始形狀一致，支架包括在自身高度方向依次層疊設(shè)置的多個支架層，每個支架層包括間隔設(shè)置的多根可降解高分子材料纖維和位于多根可降解高分子材料纖維之間的間隙中的水凝膠纖維，且相鄰兩個支架層的可降解高分子材料纖維之間相交。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于組織工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組織工程半月板支架及其制備方法。

背景技術(shù)

由于創(chuàng)傷、退變等因素導(dǎo)致的例如半月板等軟骨組織的損傷十分常見。在解剖學(xué)結(jié)構(gòu)中，例如內(nèi)側(cè)1/3半月板等無血供區(qū)軟骨組織進(jìn)行再生和自我修復(fù)能力有限，且軟骨組織的損傷形態(tài)多樣，其損傷形態(tài)也對其再生及自我修復(fù)有著重要影響。因此，這些軟骨組織一旦損傷，隨著病情的繼續(xù)發(fā)展，必然導(dǎo)致退行性關(guān)節(jié)變化，甚至出現(xiàn)骨性關(guān)節(jié)炎等并發(fā)癥。

組織工程技術(shù)為如半月板等軟骨組織損傷的再生修復(fù)提供了希望。其中，組織工程支架作為種子細(xì)胞和生物信號分子的載體，對再生修復(fù)具有非常重要的作用。因此，需要提供一種優(yōu)質(zhì)的組織工程半月板支架。

發(fā)明內(nèi)容

第一方面，本發(fā)明提供一種組織工程半月板支架的制備方法，其包括：

構(gòu)建待修復(fù)半月板初始形狀的三維數(shù)據(jù)模型；

提供生物墨水，生物墨水包含水凝膠材料、基質(zhì)材料、固化劑和種子細(xì)胞，所述水凝膠材料包括甲基丙烯酰胺基明膠(Methacrylated Gelalin， GelMA)、透明質(zhì)酸(Hyaluronic Acid，HA)和藻酸鹽(Alginate)中的一種或多種，所述基質(zhì)材料包括脫細(xì)胞半月板細(xì)胞外基質(zhì)(Decellularized meniscus extracellular matrix，dMECM)、脫細(xì)胞軟骨細(xì)胞外基質(zhì)、脫細(xì)胞臍帶華通膠細(xì)胞外基質(zhì)、I型膠原、II型膠原、細(xì)菌纖維素、蠶絲蛋白和糖胺多糖中的一種或多種；

提供可降解高分子材料；

以生物墨水作為水凝膠纖維的原料、以可降解高分子材料作為可降解高分子材料纖維的原料，依據(jù)三維數(shù)據(jù)模型打印支架；

其中，支架呈C形、且與待修復(fù)半月板的初始形狀一致，支架包括在自身高度方向依次層疊設(shè)置的多個支架層，每個支架層包括間隔設(shè)置的多根可降解高分子材料纖維和位于多根可降解高分子材料纖維之間的間隙中的水凝膠纖維，且相鄰兩個支架層的可降解高分子材料纖維之間相交。

在本發(fā)明第一方面的實(shí)施例中，種子細(xì)胞可包括纖維軟骨細(xì)胞、透明軟骨細(xì)胞、彈性軟骨細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞中的一種或多種。

在本發(fā)明第一方面的前述任一實(shí)施例中，水凝膠材料包括GelMA；基質(zhì)材料包括dMECM；固化劑包括光引發(fā)劑，所述光引發(fā)劑優(yōu)選包括苯基- 2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸鋰鹽(lithium phenyl-2,4,6- trimethylbenzoylphosphinate，LAP)；種子細(xì)胞包括半月板纖維軟骨細(xì)胞 (Meniscal Fibrochondrocytes，MFCs)。

在本發(fā)明第一方面的前述任一實(shí)施例中，生物墨水中，

水凝膠材料的濃度為10g/100mL～12g/100mL；

基質(zhì)材料的濃度為0.5g/100mL～1g/100mL；

固化劑的濃度為0.2g/100mL～0.25g/100mL；

種子細(xì)胞的濃度為0.75×10⁶個/mL～1×10⁶個/mL。