【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于组织工程的三维复合支架及其制备和使用方法。
技术介绍
组织工程是用于修复组织或使组织再生的策略。组织工程中所涉及的细胞培养物还需要三维支架以支撑细胞。具有三维多孔结构的支架在许多组织培养应用中是必要的, 这是由于细胞在二维单层细胞培养物中会失去其细胞形态和表型表达。在组织再生和修复中,三维支架的装配是一个重要的问题,支架装配的方式是支架模拟细胞外基质,从而促使细胞生长成功能组织,以及使营养物、代谢物和可溶性因子扩散。当组织再生时,三维基质的性质可以极大地影响细胞粘附和生长,以及决定终产物的质量。一种优化的支架材料应能促进细胞粘附、细胞增殖、细胞特异表型的表达以及提高细胞的活性。在许多组织工程应用以及再生性药物领域中,已经有许多生物材料用作支架材料,其通过与移植细胞相互作用来控制工程化组织的功能和结构。这些材料包括天然物质, 例如胶原和海藻酸盐。一些生物材料已经被证明可以支撑细胞长入(ingrowth)和受损组织的再生,并且没有免疫排斥现象,这些生物材料还被证明可以通过刺激细胞合成和分泌细胞外基质蛋白来促进重构过程而协助愈合过程。保留在这些生物材料中的细胞外基质也能通过与例如细胞表面受体的特异性相互作用影响干细胞的表型分化。但是,由于这些分离的生物材料在植入和细胞灌注接种期间机械性质不足,限制了这些材料的应用。高孔隙率的支架通常是受到推荐的,其用于减少植入材料的量并产生较大的表面供细胞黏附。另外,互相连接性(intercormectivity),即支架中孔隙之间的连接,是非常重要的,这是因为其对于细胞在支架中的移动性以及随后的营养物和细 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.26 EP 09163896.51.一种能支撑诸如生长和分化的细胞活动的三维生物相容性支架的制备方法,所述方法包括-提供包括第一生物相容性材料的支撑网格,所述网格为第二生物相容性材料提供机械支撑,所述第一材料包括一种或多种聚合物,所述网格形成开放网状结构;-向所述开放网状结构的大部分中加入溶液,所述溶液包含一种或多种生物相容性聚合物与一种或多种溶剂的混合物;-除去所述溶剂得到在所述开放网状结构中的第二生物相容性材料,所述第二生物相容性材料具有相互连接的腔室,在所述第二生物相容性材料中的所述相互连接的腔室允许细胞生长成为功能组织,并且允许营养物、代谢物和可溶性因子遍及所述支架扩散;所述网格还保护所述三维生物相容性支架在制备、插入和使用期间不受压缩力的影响。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述一种或多种生物相容性聚合物在生理PH值时带正电荷,所述方法还包括下列步骤a)以细胞接种从权利要求1获得的三维生物相容性支架;b)以一种或多种在生理pH值时带负电荷的生物相容性聚合物涂覆所述细胞接种的支架;以及c)任选的,以一种或多种在生理pH值时带正电荷的生物相容性聚合物涂覆所述细胞接种的支架。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述一种或多种生物相容性聚合物在生理pH值时带负电荷,所述方法还包括下列步骤a)以细胞接种从权利要求1获得的三维生物相容性支架;b)以一种或多种在生理pH值时带正电荷的生物相容性聚合物涂覆所述细胞接种的支架;以及c)任选地,以一种或多种在生理pH值时带负电荷的生物相容性聚合物涂覆所述细胞接种的支架。4.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括a)以一种或多种在生理pH值下带负电荷的生物相容性聚合物涂覆支架表面;b)任选地,以细胞接种支架;以及c)任选地,以一种或多种在生理pH值下带正电荷的生物相容性聚合物涂覆支架表面。5.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括a)以一种或多种在生理pH值下带正电荷的生物相容性聚合物涂覆支架表面;b)任选地,以细胞接种支架;c)任选地,以一种或多种在生理pH值下带负电荷的生物相容性聚合物涂覆支架表面。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述混合物包含两种或更多种溶剂。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述相互连接的腔室通过热诱导的相分离和/或所述溶剂的冻干来形成。8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述腔室通过气体发泡形成。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述网格由实体自由成型制造方法制得。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中所述第二生物相容性材料的平均孔径在25nm至800 μ m的范围内。11.根据权利要求6-10中任一项所述的方法,其中所述溶剂的凝固点至少相差5°C。12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述支架表面以天然或合成涂覆材料涂覆,所述天然或合成涂覆材料为例如蛋白质、多肽、核苷酸、和/或小的干扰RNA。13.一种可支撑诸如生长和分化的细胞活动的三维生物相容性支架,所述支架包含第一和第二生物相容性材料,所述第一材料的形状为微米级的线形成的一个或多个网格,所述线形成具有空隙的开放网状结构;所述第二材料填充所述开放网状结构的大部分空隙, 所述第二材料是多孔的,其中孔隙相互连接,所述第二材料具有多个大致均勻地分布于其中的开孔,所述开孔的平均尺寸小至使细胞不能渗入,所述网格为所述第二生物相容性材料提供保护性机械支撑,所述网格还保护所述三维生物相容性支架在制备、插入和使用期间不...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹斯·文吉·尼高,黎·比埃尔,科迪·埃里克·邦杰,弗莱明·贝森巴赫,
申请(专利权)人:奥胡斯大学,中日德兰大区,
类型:发明
国别省市:
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