一种功能梯度类脑组织体外构建系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种功能梯度类脑组织体外构建系统及方法，包括组织支架成形装置，沿组织支架成形装置的四周设置有灌流系统，灌流系统采用对侧等压灌注的方式向组织支架成形装置内灌流培养液，支架成形装置连接有电磁场刺激装置，电磁场刺激装置用于调控支架成形装置内支架成形后种植的细胞。利用纤维性蛋白在电场下形成分层结构凝胶的特点，制造出具有梯度层状结构的支架，来模拟神经元细胞在大脑皮质内部的基质结构环境，系统可以形成具有梯度层状结构的支架来模拟神经元在大脑皮质内部的基质结构环境，利用灌流系统，不仅可以为组织提供新鲜的营养物质，带走代谢废物，还可以提供具有梯度浓度分布的生化因子刺激条件。电磁场的存在可以更加真实的模拟大脑所处环境。

A functional gradient brain tissue construction system and method in vitro

The present invention discloses an in vitro construction system and method of functional gradient brain tissue, including an tissue scaffold forming device. An irrigation system is arranged around the forming device of the tissue bracket. The perfusion system uses the contralateral isobaric perfusion method to flow the feed to the tissue support forming device, and the support forming device connects with the electromagnetic field. The field stimulation device is used to regulate the cells planted in the stent forming device after forming. By using the fibrous protein to form a layered structure gel under the electric field, a scaffold with a gradient layered structure is produced to simulate the matrix structure of neuron cells in the cerebral cortex, and a scaffold with gradient layered structure can be formed to simulate the matrix structure of neurons in the cerebral cortex. Using the perfusion system, it can not only provide fresh nutrients to the tissue, take away the metabolic waste, but also provide a gradient concentration distribution of biochemical factor stimulation conditions. The existence of electromagnetic fields can simulate the environment of the brain more truly.

【技术实现步骤摘要】
一种功能梯度类脑组织体外构建系统及方法
本专利技术属于组织工程与生物制造
，具体涉及一种功能梯度类脑组织体外构建系统及方法。
技术介绍
大脑作为中枢神经系统的核心部分，是调节机体功能的器官，同时也是语言、运动、听觉、视觉、情感等高级神经活动的物质基础。大脑具有复杂的宏观和微观结构，其结构直接影响脑的功能。在宏观结构上，脑分左右两个半球，大脑皮质(灰质)覆盖着每个大脑半球的大部分。大脑皮层的内部组织是由神经纤维或髓鞘构成的白质，外部表面是大量深浅不等的褶皱状沟回结构，使大脑皮质表面积大为增加(人类大脑皮层表面积可达2200cm2)。在微观结构上，大脑皮质是一个高度褶叠的神经组织板。大脑皮质平均厚约2～3毫米，是神经细胞聚集的部分，按照细胞排列次序、种类和大小不同，大体形成六个结构层次，每层厚度从200μm到1000μm不等，并且不同功能区域六层结构的厚度也有所不同，神经细胞在垂直方向聚合形成圆柱形的细胞柱排列，构成了大脑皮层最基本的机能单位并组合成一个个“块状”的功能联合体。大脑皮质的分层结构已经被确定，但关于这种分层结构是如何形成的研究十分缺乏。传统的研究主要基于微流道的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，包括组织支架成形装置(13)，沿组织支架成形装置(13)的四周设置有灌流系统，灌流系统采用对侧等压灌注的方式向组织支架成形装置(13)内灌流培养液，支架成形装置(13)连接有电磁场刺激装置，电磁场刺激装置用于调控支架成形装置(13)内支架成形后种植的细胞。

【技术特征摘要】
1.一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，包括组织支架成形装置(13)，沿组织支架成形装置(13)的四周设置有灌流系统，灌流系统采用对侧等压灌注的方式向组织支架成形装置(13)内灌流培养液，支架成形装置(13)连接有电磁场刺激装置，电磁场刺激装置用于调控支架成形装置(13)内支架成形后种植的细胞。2.根据权利要求1所述的一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，灌流系统包括分别设置在组织支架成形装置(13)四周的第一注射泵(4)、第一废液池(1)、第二注射泵(11)和第二废液池(8)，第一注射泵(4)和第二注射泵(11)相对设置，第一废液池(1)和第二废液池(8)相对设置。3.根据权利要求1或2所述的一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，第一注射泵(4)通过第一进口通道(5)与组织支架成形装置(13)连接，第一废液池(1)通过第一出口通道(2)与组织支架成形装置(13)连接，第二注射泵(11)通过第二进口通道(10)与组织支架成形装置(13)连接，第二废液池(8)通过第二出口通道(7)与组织支架成形装置(13)连接，第一注射泵(4)连接有用于控制注射泵压力的第一注射泵控制器(3)，第二注射泵(11)连接有用于控制注射泵压力的第二注射泵控制器(12)。4.根据权利要求1所述的一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，组织支架成形装置(13)由聚二甲基硅氧烷材料制成，包括上层(17)和下层(19)，在上层(17)和下层(19)的内部中心设置有支架成形区(20)，灌流系统与支架成形区(20)连接，在上层(17)内设置有与支架成形区(20)连接的样品入口通道(16)，样品入口通道(16)用于添加纤维性蛋白溶液。5.根据权利要求1或4所述的一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，电磁场刺激装置包括脉冲信号产生装置和磁场产生装置，脉冲信号产生装置用于产生电场(6)，磁场产生装置用于产生磁场(9)，电场(6)和磁场(9)在组织支架成形装置(13)内相互垂直设置，磁场(9)与样品入口通道(16)的方向相同。6.根据权利要求5所述的一种功能梯度类脑组织体外构建系统，其特征在于，在支架成形区(20)内靠近第一出口通道(2)处设置有第一电极(18)，靠近第二出口通道(7)处设置有第二电极(21)，第一电极(18)和第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，潘兵磊，方奥，郝志岩，李涤尘，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61