本发明专利技术涉及用于压缩水凝胶层(H)的装置以及方法，其中，在装置的操作模式中，分离的活塞(600)被设计为以可拆卸的方式、特别是借助于锁扣连接来连接至装置的第二组件(400)，分离的活塞(600)沿压缩方向(C)挤压存在于移植支架(500)的薄膜底部(501)上的水凝胶层(H)，以便压缩在活塞(600)和薄膜底部(501)之间的水凝胶层(H)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的用于压缩水凝胶的装置(或装置)和根据权利要求15的用于压缩这种水凝胶的方法以及根据权利要求13和14的系统。
技术介绍
在人体中，细胞通常存在于三维(3D)大分子网络中，即存在于所谓的细胞外基质(ECM)中。为了在细胞培育时模拟3D环境，可以使用水凝胶。就这点而言，水凝胶是天然的或合成的网络，尤其是水不溶性的，聚合物链尤其能够吸收超过99%的水。网络的亲水性源自聚合物主链或侧链中的化学残留物的存在。由于水凝胶与天然组织相似的生物相容性和柔韧性，水凝胶预定用于角膜、皮肤、软骨、筋腱或血管组织的组织工程领域中的应用。水凝胶的另一个主要优点是能够在3D基质中容易地整合活细胞。为了生成表皮皮肤替代物，表皮成纤维细胞要浸入I型胶原水凝胶中，I型胶原水凝胶根据三维的凝胶作用来“捕捉”这些细胞。I型胶原提供给这些细胞天然的基质并理想地支持它们的增殖、迀移和分化。重要地，这些成纤维细胞提供必要的因子(在六天中)，并因此在凝胶(包含有成纤维细胞)准备好后的六天里，用于角质形成细胞的维持的微环境要被添加在水凝胶的上表平面上。因为水凝胶具有松弛的稠度，所以需要将其塑性地压缩，以便改善其生物学特性，还能增加其物理坚固性，从而允许外科医生便利地及安全地处理用压缩的水凝胶制成的最终的凝胶/皮肤移植物。
技术实现思路
因此，根据以上描述，本专利技术的根本问题是提供一种用于压缩这种水凝胶的装置、系统以及方法。这个问题通过具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求15的特征的方法以及具有权利要求13和14的特征的系统得到解决。根据权利要求1，根据本专利技术的装置包括:分离的移植支架，其包括周边的支架构件和连接于支架构件的、可渗透的薄膜底部，其中，移植支架被设计为接纳水凝胶，使得水凝胶层被形成(即，在移植支架中的水凝胶沿薄膜底部扩展，其中，其沿薄膜底部的尺寸大于垂直于薄膜底部的、水凝胶的厚度)为覆盖薄膜底部；导向架，其具有多个沿压缩方向伸出的导向杆；滤板；第一(例如，下)组件，其包括具有多个开口的底座，该开口特别是形成于底座的外缘部分，其中，每个开口与一个导向杆关联，其中，在装置的操作模式中第一组件被设计为设置于导向架上，使得各个导向杆通过所关联的开口伸出，其中，第一组件还包括从第一组件的底座伸出的周边壁，使得第一组件形成容器，在操作模式中该容器被设计为接纳滤板和移植支架，使得滤板被设置于第一组件的容器的底部和移植支架的薄膜底部之间；第二(例如，上)组件，其包括具有多个开口的底座，该开口特别是形成于第二组件的底座的外缘部分，其中，每个开口与一个导向杆关联，其中，在操作模式中第二组件被设计为设置于第一组件上，使得通过第一组件的所关联的开口伸出的各个导向杆还插入第二组件的所关联的开口中，以便通过杆沿压缩方向滑动地引导第二组件；以及分离的活塞，在装置的操作模式中其被设计为以可拆卸的方式、特别是借助于锁扣连接来连接于第二组件，其中，在装置的操作模式中第二组件被设计为沿压缩方向使活塞挤压存在于移植支架的薄膜底部上的水凝胶层，以便压缩活塞和薄膜底部之间的水凝胶层。优选地，这样的凝胶层用于生成可被移植到患者身上的人造皮肤移植物。优选地，水凝胶由医用级的I型牛胶原组成。 特别地，水凝胶中包含人自体皮肤成纤维细胞，且人自体角质形成细胞位于水凝胶上，即，位于与存在水凝胶的薄膜底部背对的、水凝胶层的上表面。薄膜或薄膜底部可渗透在压缩期间从层挤出来的水以及细胞培养基，使得后者既能够从下面又能够从上面到达水凝胶。优选地，薄膜底部优选地由厚度优选地为18微米的PET以及孔径优选地为3微米的微孔组成。根据本专利技术的优选实施方式，移植支架和/或活塞被设计为一次性使用物品(即被设计为在一次性使用后要被更换)。因此，没有必要在每次使用这些物品之前对它们进行高压灭菌。此外，根据本专利技术的优选实施方式，例如，活塞包括盘状的活塞底座，其具有第一侦牝以形成用于挤压水凝胶层的接触面。优选地，活塞被设计为在通过其接触面挤压凝胶层时使其接触面朝前地插入移植支架。此外特别地，活塞底座包括周边缘部分，其被设计为在挤压水凝胶层时接触移植支架的支架构件，以便在压缩凝胶层时防止水凝胶经由活塞和支架构件之间的间隙从移植支架流出。根据本专利技术的另一个优选实施方式，活塞包括两个锁扣单元，锁扣单元特别是从与形成接触面的第一侧背对的、活塞底座的第二侧上的活塞底座的边缘部分伸出。这使得可容易地手动将活塞紧固于第二组件以及通过手动将活塞与第二组件分离而使活塞从第二组件脱开。优选地，第二组件包括用于保持活塞的支撑件，在装置的操作模式中支撑件从第二组件的底座的第一侧朝向薄膜底部突出。优选地，锁扣单元被设计为与支撑件接合，以用于可拆卸地连接活塞和支撑件。此外，根据本专利技术的优选实施方式，第二组件的底座包括用于各个锁扣单元的孔，例如，可经由孔、手动地或借助于工具而从与底座的第一侧背对的、第二组件的底座的第二侧接触相应的单元，使得锁扣单元可以通过孔从支撑件脱开，例如，通过使锁扣单元弯曲远离支撑件来从支撑件脱开，以促使它们脱离与支撑件的接合。此外，根据本专利技术的优选实施方式，活塞包括导向单元，其从背对接触面的、活塞底座的第二侧上的活塞底座的边缘部分伸出，其中，当活塞被连接到支撑件时，导向单元被设计为沿支撑件滑动，以相对于支撑件引导活塞。此外，根据本专利技术的优选实施方式，第二组件包括调整工具，其用于调整活塞沿压缩方向进入移植支架的贯穿深度，即，用于调整压缩后的水凝胶层的厚度，其中特别地，调整工具包括两个螺钉，其拧入毗邻支撑件、形成在底座的第一侧中的内螺纹，以致螺钉的相对于底座的第一侧的螺钉头高度能够通过顺时针方向或逆时针方向旋转对应的螺钉进行调整。优选地，在装置的操作模式中螺钉头被设计为邻接支架构件，以便限制贯穿深度。优选地，各个螺钉被设置为邻近支撑件的角部分，其中，支撑件的角部分对角地彼此面对。此外，根据本专利技术的优选实施方式，第二组件的底座包括贮槽，其用于接纳至少一个配重，优选地为多个配重，以便调整第二组件的重量，在装置的操作模式中第二组件借助于第二组件的重量来压缩水凝胶层，其中特别地，容器贮槽通过支撑件而形成。优选地，贮槽在第二组件的底座的第二侧上包括有开口，至少一个配重或多个配重能够通过该开口被设置于贮槽中。优选地，为了支撑滤板，容器的周边壁优选地包括台阶，滤板能够通过滤板的边缘部分置于台阶上。此外，在装置的操作模式中，移植支架优选地被设计为通过支架构件的周边缘部分而被支撑于容器的壁的上边缘。为了进一步稳定容器中移植支架的位置，壁的上边缘优选地包括至少一个凹部，以用于以形状配合方式接纳支架构件的部分。此外，为了能够容易地从第一组件的容器拆下移植支架和/或滤板，容器的壁优选地包括用于从容器中取出滤板和/或移植支架的凸起。优选地，凸起形成为使使用者的手指或合适的工具的尖端能够插入由凸起限定的容器的内部部分，以便借助于手指或工具的尖端可以抬起和从容器拆下移植支架和/或滤板。此外，根据本专利技术的另一方面，提供了根据权利要求13的系统，其包括根据本专利技术的装置以及用于培养压缩的水凝胶层的培养瓶。优选地，培养瓶被设计为接纳移植支架，移植支架具有存在于移植支架上的压缩的水凝胶层。为此，培养瓶优选地包括开口，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于压缩水凝胶的装置，其包括：分离的移植支架(500)，其包括周边的支架构件(502)以及连接于支架构件(502)的薄膜底部(501)，其中，移植支架(500)被设计为接纳水凝胶(H)，使得水凝胶层(H)被形成为覆盖薄膜底部(501)；导向架(100)，其具有沿压缩方向(C)延伸的多个导向杆(104)；滤板(300)；第一组件(200)，其包括底座(201)，底座(201)具有多个开口(204)，特别地，开口(204)形成于底座(201)的边缘部分(202)，其中，每一个开口(204)与一个导向杆(104)关联，其中，第一组件(200)被设计为在装置的操作模式中被设置于导向架(100)上，以致每个导向杆(104)通过其关联的开口(204)伸出，其中，第一组件(200)还包括周边壁(203)，周边壁(203)从第一组件(200)的底座(201)伸出，以致第一组件(200)形成容器(220)，容器(220)被设计为在操作模式中接纳滤板(300)以及移植支架(500)，使得滤板(300)被设置于容器(220)的底部(230)和移植支架(500)的薄膜底部(501)之间；第二组件(400)，其包括底座(401)，底座(401)具有多个开口(404)，特别地，开口(404)形成于第二组件(400)的底座(401)的边缘部分(403)，其中，每一个开口(404)与一个导向杆(104)关联，其中，第二组件(400)被设计为在操作模式中被设置于第一组件(200)上，以致通过所关联的第一组件(200)的开口(204)伸出的每一个导向杆(104)还插入其关联的第二组件(400)的开口(404)，使得通过杆(104)沿压缩方向(C)引导第二组件；以及分离的活塞(600)，其被设计为在装置的操作模式中以可拆卸的方式连接于第二组件(400)，特别是借助于锁扣连接来连接于第二组件(400)，其中，在操作模式中，第二组件(400)被设计为沿压缩方向(C)使活塞(600)挤压存在于移植支架(500)的薄膜底部(501)上的水凝胶层(H)，以便压缩活塞(600)和薄膜底部(501)之间的水凝胶层(H)。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：恩斯特·赖克曼，
申请(专利权)人：苏黎世大学，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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