一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，支架的结构包括1、整体呈三维立体中空结构；2、表面可有多个孔洞；3、硬度满足修补部位软骨/骨组织要求；4、具有良好生物相容性；5、可为生物可降解材料；6、可制作成人工耳软骨支架和鼻梁等填充修补物，也可制作成大小不等的人工骨支架。采用本实用新型专利技术所制得的特殊结构支架可在体外先与培养的软骨或骨细胞结合，再植入体内，或者直接填塞细小软骨块、软骨薄片至中空支架中，支架也可以先植入体内，再将软骨或骨细胞经注射入支架材料上，接种的软骨或骨细胞在中空三维支架中增殖、传代，逐渐形成具有支架外形的自体骨或软骨组织，最大程度上获得与原来形状及功能相似的组织结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软骨/骨组织工程
，具体涉及一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架。
技术介绍
近年来组织工程的出现，为组织缺损的修复提供了一条新的途径，骨/软骨组织工程在组织工程领域中研究较多，目前骨/软骨组织工程的研究重点主要集中在支架材料上，比如支架的原材料、生物相容性、空间结构、机械性能等。骨/软骨支架临床应用常见于整形外科及骨科中，但随着应用的增加，也存在着许多不足之处，比如在整形外科，临床上使用的组装式人工耳软骨支架Medpor修复小耳畸形，虽然解决了从自体切取肋软骨的额外损伤与痛苦及雕刻自体肋软骨的繁琐过程，但该人工软骨采用聚乙烯材料制作，硬度大而弹性不足，容易导致支架外露等。理想的支架是组织工程成功构建的关键一环。在骨/软骨组织工程中，理想的支架不仅为细胞的增殖、基质的合成形成提供立体环境，而且应具有以下性质:(I)良好的生物相容性；(2)良好的生物降解性；(3)有效的表面活性；⑷一定的可塑性；(5)具有三维多孔结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，接种软骨或成骨细胞后，细胞在中空三维支架中增殖、传代，或者填塞细小软骨/松质骨块、软骨薄膜至中空支架中，软骨/骨组织逐渐融合，逐渐形成具有支架外形的自体骨或软骨组织，最大程度上获得与原来外形及功能相似的组织结构。为了达到此目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，支架的结构特征包括1、整体呈三维立体中空结构；2、表面有多个孔洞；3、支架材料为生物可降解材料。所述的三维立体中空结构，结构特点包括外侧为单层薄壁，内部整体通透，或者内部为多个细小中空结构，每个中空结构之间相互连通。所述的支架表面有多个孔洞,包括任意大小和任意几何图形孔洞。所述的支架材料为生物可降解材料，所选支架材料组织相容性良好，均能诱导软骨/骨细胞或组织再生，为PLGA、壳聚糖、聚氨酯、Pluronic F-127中的一种。【附图说明】以下是结合附图对本技术作进一步说明。图1是本技术流程图。实施例人工耳软骨支架的制备及应用利用生物3D打印技术获得本专利技术的仿生耳软骨支架，步骤如下:步骤1.采用多层螺旋CT扫描取得参考耳廓外形(单侧小耳畸形患者参考对侧正常耳廓外形，双侧小耳畸形患者参考父母正常耳廓外形)的层片图像；步骤2.提取参考耳廓每层的软骨轮廓；步骤3.将所得的软骨轮廓层片图像重构后得到耳软骨三维模型，反求过程采用Materialise的Mimics软件获得患侧三维模型图像,并利用Mimics软件根据患侧颉骨发育情况对耳软骨形状进行必要的修正；步骤4.对耳软骨三维模型按本专利技术的支架结构特征进行修改设计，并增设可稳固贴和骨骼的支撑，保证修复耳廓的正确角度；步骤5.将所得的三维模型分层得到各层的二维图形，所得的每一分层二维图形编制数控代码，并将数控代码输入生物3D打印机，由生物3D打印机按输入的数控代码进行分层堆积即得到耳软骨支架。所述的生物3D打印机所使用的成形材料为生物可降解材料，所选支架材料组织相容性良好，均能诱导软骨/骨细胞或组织再生，为PLGA、壳聚糖、聚氨酯、Pluronic F-127中的一种。人工耳软骨支架的使用说明采用本专利技术的支架所制作的人工耳软骨支架可以在体外先与培养的软骨细胞或干细胞(扩增后的残耳软骨细胞、诱导后的骨髓间充质干细胞或软骨细胞和干细胞共培养的细胞悬液)结合后，再植入体内，或者直接填塞细小软骨块、软骨薄膜至中空支架中，支架也可以先植入体内，再将扩增后的软骨细胞分多点经注射入支架中空结构中，接种的细胞在中空三维支架中增殖、传代，逐渐形成具有支架外形的自体软骨组织，最大程度上获得与原来外形功能相似的组织结构。【主权项】1.一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:支架的结构包括I)整体呈三维立体中空结构；2)表面可有多个孔洞；3)支架硬度满足修补部位软骨/骨组织要求；4)具有良好生物相容性；5)支架材料可为生物可降解材料；6)支架可制作成人工耳软骨支架、鼻梁和下巴等填充修补物，也可制作成大小不等的人工骨支架。2.根据权利要求1所述的一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:整个支架结构可为三维立体中空结构，可为单层或者多层中空结构，也可为多个细小中空结构，每个中空结构之间相连通或彼此相隔，骨或软骨细胞在中空三维支架中增殖、传代。3.根据权利要求1所述的一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:支架表面可有多个孔洞，包括任意大小和任意几何图形孔洞，也可无孔洞。4.根据权利要求1所述的一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:支架硬度和弹性依据修补部位软骨/骨组织的硬度要求，从软骨到骨结构满足要求。5.根据权利要求1所述的一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:支架具有良好的生物相容性，细胞粘附力良好，无细胞毒副作用。6.根据权利要求1所述的一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:支架材料包括生物可降解材料，也包括非降解材料，甚至包括可以与软骨或骨完全融合的材料，所选支架材料均可诱导软骨/骨细胞或组织再生，如PLGA、壳聚糖、聚氨酯、聚乙烯。7.根据权利要求1所述的一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于:采用本技术的支架可制作成人工耳软骨支架、鼻梁和下巴等填充修补物，也可制作成大小不等的人工骨支架。【专利摘要】本技术涉及一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，支架的结构包括1、整体呈三维立体中空结构；2、表面可有多个孔洞；3、硬度满足修补部位软骨/骨组织要求；4、具有良好生物相容性；5、可为生物可降解材料；6、可制作成人工耳软骨支架和鼻梁等填充修补物，也可制作成大小不等的人工骨支架。采用本技术所制得的特殊结构支架可在体外先与培养的软骨或骨细胞结合，再植入体内，或者直接填塞细小软骨块、软骨薄片至中空支架中，支架也可以先植入体内，再将软骨或骨细胞经注射入支架材料上，接种的软骨或骨细胞在中空三维支架中增殖、传代，逐渐形成具有支架外形的自体骨或软骨组织，最大程度上获得与原来形状及功能相似的组织结构。【IPC分类】A61L27/56, A61L27/58, A61L27/18, A61L27/20, A61L27/16【公开号】CN204734767【申请号】CN201520130011【专利技术人】周建大, 廖俊琳, 熊武 【申请人】中南大学湘雅三医院【公开日】2015年11月4日【申请日】2015年3月8日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种诱导软骨/骨组织再生成型的中空支架，其特征在于：支架的结构包括1）整体呈三维立体中空结构；2）表面可有多个孔洞；3）支架硬度满足修补部位软骨/骨组织要求；4）具有良好生物相容性；5）支架材料可为生物可降解材料；6）支架可制作成人工耳软骨支架、鼻梁和下巴等填充修补物，也可制作成大小不等的人工骨支架。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周建大，廖俊琳，熊武，
申请(专利权)人：中南大学湘雅三医院，
类型：新型
国别省市：湖南;43