一种预血管化的双相人工骨支架及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种预血管化的双相人工骨支架及其制备方法，支架由复合间充质干细胞和血管内皮细胞的凝胶相，及多孔结构的生物陶瓷相组成。凝胶相有利于血管内皮细胞发育成毛细血管结构，羟基磷灰石相支架为间充质干细胞提供锚定位点，利于成骨分化。使用3D打印制备羟基磷灰石相多孔支架，然后配置复合间充质干细胞和血管内皮细胞纤维蛋白溶液，将支架浸没于纤维蛋白溶液并加入凝血酶固化，得到复合细胞双相活性支架，培养后得到带有血管网络活性支架。该支架植入后，内皮细胞形成毛细血管样结构能快速与宿主血管建立连接，还能刺激周围组织天然毛细血管快速生长进入支架内，保证支架内部细胞营养供应，且能持续提供干细胞和生物活性因子，实现骨缺损高效修复。

A pre-vascularized biphasic artificial bone scaffold and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种预血管化的双相人工骨支架及其制备方法
本专利技术涉及骨组织工程领域，具体是指一种体外预血管化的纤维蛋白凝胶/羟基磷灰石双相人工骨支架及其制备方法。
技术介绍
由创伤、肿瘤等导致的骨缺损一直是治疗的重点及难点，临床上通常采用自体、同种异体或异种骨移植等方式进行修补。然而自体骨来源不足，术后并发症多；异体骨与宿主骨的结合能力较弱，有抗原特性，会因剧烈的免疫排斥反应导致植入失败，且存在潜在的疾病传播可能性，临床应用能力有限。骨组织工程学的发展提供了一种新的解决途径，其核心是建立由细胞/活性因子/骨支架构成的空间复合体，植入缺损部位促进骨的修复和再生。其中骨支架为细胞提供停泊、代谢和物质交换的场所，是形成新的有特定形态和功能的骨组织的物质基础。为加速骨再生，种子细胞被预先接种在支架内，并在植入前进行体外培养。然而种子细胞的存活需要充足的血液供应以保证代谢所需的营养交换。对于修复大段骨缺损，若支架植入体内之前未建立血管网体系，植入后外源性血管侵入速率约为200μm/天，完全建成血管网络之前需要经历较长时间的血管化过程，在此期间只有支架表层的细胞能够通过扩散作用从周围的组织中获取氧气和营养物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预血管化的双相人工骨支架，其特征在于：所述双相人工骨支架由填充孔隙的凝胶相和具有多孔结构的生物陶瓷相组成；其中凝胶相由胶原纤维溶液复合内皮细胞和间充质干细胞后自组装成型，生物陶瓷相由羟基磷灰石和生物粘结剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种预血管化的双相人工骨支架，其特征在于：所述双相人工骨支架由填充孔隙的凝胶相和具有多孔结构的生物陶瓷相组成；其中凝胶相由胶原纤维溶液复合内皮细胞和间充质干细胞后自组装成型，生物陶瓷相由羟基磷灰石和生物粘结剂组成。2.根据权利要求1所述一种预血管化的双相人工骨支架，其特征在于：内皮细胞为人脐静脉内皮细胞，间充质干细胞可以为人骨髓间充质干细胞。3.根据权利要求1所述一种预血管化的双相人工骨支架，其特征在于：生物粘结剂为α-氰基丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述一种预血管化的双相人工骨支架，其特征在于：生物陶瓷相具有可控的孔结构，孔径为500μm～2000μm，孔隙率为50％-90％。5.权利要求1所述预血管化的双相人工骨支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采用三维设计软件，设计生物陶瓷相多孔支架三维结构，得到其三维模型；步骤2：对步骤1得到的三维模型进行切片处理，获得模型的截面信息，并对单层的生物粘结剂喷洒路径进行规划；步骤3：将生物粘结剂装入3D打印机的储液腔；在成型台上...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪焰恩，季康，魏庆华，张坤，郭莹，尹光德，白宗耀，刘丁，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61