双层PCL慢降解组织工程气管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双层PCL慢降解组织工程气管，由外层支架和内层支架组成，外层支架为镂空的C型圆管，内层支架为镂空圆管，外层支架外表面上设有多个镂空的C型环，内层支架嵌入外层支架中。其优点表现在：本实用新型专利技术的气管支架从组织结构层次上讲完全仿生，外层为气管软骨，内层为纤毛柱状上皮，既具有气管的韧性又保持了排痰能力，能够减少移植后感染的发生率，且气管环为不完全性，具有生长潜能，可应用于未成年机体。可以制作成任意直径，能够满足个体化的需求。PCL支架可以在体内完全降解且降解缓慢，对机体无毒害。

Bilayer PCL Slow Degradation Tissue Engineering Trachea

【技术实现步骤摘要】
双层PCL慢降解组织工程气管
本技术涉及医疗器械
，具体地说，是一种双层PCL慢降解组织工程气管支架。
技术介绍
目前，现有的组织工程3D打印聚己内酯(PCL)支架为完全性气管环，且为单层，只见表面仅能种植气管软骨细胞，该种支架为完全性气管环，缺乏生长潜力，且由于未能种植纤毛柱状上皮细胞，故没有排痰能力，移植术后易于发生感染，导致气管移植失败。气管是一种由透明软骨、上皮组织、结缔组织等构成的复杂器官，其中软骨环起支撑作用，上皮组织起清洁及防御功能。基于气管的这种解剖和生理特点，构建具备完整结构与功能的组织工程气管非常有必要。本技术通过3D打印技术分别构建外层带非完全性气管环的PCL支架，以及内层PCL支架，两层支架分别种植气管软骨细胞以及纤毛柱状上皮细胞，并可将内层支架插入带非完全性气管环的外层支架，从而构建完全符合生理架构的组织工程气管支架。中国专利文献CN105055060A公开了一种气管支架，设有支撑环和支撑连杆，各个所述的支撑环为C型，各个支撑环由支撑连杆串联连接，使得各个支撑环和支撑连杆固定成一体。但其仅为单层。中国专利文献CN105853022A公开了一种气管支架，包括多个间隔设置的支撑环，相邻所述支撑环之间设置有中空的网状的支撑件。但其仅为单层。中国专利文献CN107174384A公开了一种3D打印气管支架，包括内层支架和外层支架；所述的内层支架和外层支架均设置为圆环状支架，且所述的外层支架的外径大于内层支架，而所述的内层支架的厚度则大于外层支架，且所述的内层支架与外层支架之间通过均匀分布的支撑杆相连；所述的内层支架的中心处设置为中心气管。但是关于本技术的3D打印非完全性气管环可嵌入双层PCL慢降解组织工程气管支架目前还未见报道。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种慢降解组织工程气管支架。本技术的再一的目的是，提供一种慢降解组织工程气管。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种聚己内酯组织工程气管支架，所述的气管支架由外层支架和内层支架组成，外层支架为镂空的C型圆管，内层支架为镂空圆管，外层支架外表面上设有多个镂空的C型环，内层支架嵌入外层支架中；所述的外层支架的内径为5.1mm，C型环的高度为1.5mm，相邻C型环之间的间隔为1.5mm。为实现上述第二个目的，本技术采取的技术方案是：一种聚己内酯组织工程气管，所述的组织工程气管具有气管支架，所述的气管支架由外层支架和内层支架组成，外层支架为镂空的C型圆管，内层支架为镂空圆管，外层支架外表面上设有多个镂空的C型环，内层支架嵌入外层支架中；所述的外层支架的内径为5.1mm，C型环的高度为1.5mm，相邻C型环之间的间隔为1.5mm；外层支架种植气管软骨细胞，内层支架种植纤毛柱状上皮细胞。本技术优点在于：1、从组织结构层次上讲完全仿生，外层为气管软骨，内层为纤毛柱状上皮，既具有气管的韧性又保持了排痰能力，能够减少移植后感染的发生率，且气管环为不完全性，具有生长潜能，可应用于未成年机体。2、本技术利用3D打印技术可以顺利解决气管支架构建困难的问题，且可以制作成任意直径，能够满足个体化的需求。3、本技术的材质为PCL，PCL支架可以在体内完全降解且降解缓慢，对机体无毒害。附图说明附图1是一种慢降解气管支架的结构示意图。附图2是一种慢降解气管支架的俯视示意图。附图3是外层支架的结构示意图。附图4是内层支架的结构示意图。附图5是一种慢降解气管支架的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例并参照附图对本技术作进一步描述。附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：1、外层支架11、C型环12、圆环2、内层支架实施例1：慢降解气管支架请参照附图1-4，附图1是一种慢降解气管支架的结构示意图，附图2是一种慢降解气管支架的俯视示意图，附图3是外层支架的结构示意图，附图4是内层支架的结构示意图。所述的慢降解气管支架由外层支架1和内层支架2组成，所述的外层支架1为镂空的C型圆管，所述的内层支架2为镂空圆管，所述的外层支架1外表面上设有镂空的C型环11，所述的内层支架2嵌入所述的外层支架1中。所述的慢降解气管支架可采用包括但不限于PCL的可在人体内慢速降解的材料。PCL材料生物相容性好，可在人体内完全降解，并且降解缓慢，对机体无毒害。所述的内层支架2可根据不同个体需求，设计成任意合适的直径。需要说明的是，外层支架1、C型环11设计为C型，所述的“C型”包括与字母“C”相同或相似的形状、圆弧形和其他弧形，其与人体正常气管环(不完全性气管环)的形状是相同或者相似的。本技术将该环设计为C型，符合人体的生理架构，具有生长潜能。本技术的气管支架设计为双层结构，不同于现有技术中的单层结构，不仅可以种植气管软骨细胞，还可种植纤毛柱状上皮细胞，既具有气管的韧性又保持了排痰能力，能够减少移植后感染的发生率。且为气管环为不完全性，具有生长潜能，可应用于未成年机体。实施例2：慢降解气管支架请参照附图1-4，附图1是一种慢降解气管支架的结构示意图，附图2是一种慢降解气管支架的俯视示意图，附图3是外层支架的结构示意图，附图4是内层支架的结构示意图。所述的慢降解气管支架的材料为PCL，所述的慢降解气管支架由外层支架1和内层支架2组成，所述的外层支架1为网状C型圆管，所述的内层支架2为网状圆管，所述的外层支架1外表面上设有镂空的C型环11，所述的内层支架2嵌入所述的外层支架1中。所述的外层支架1的内径为5.1mm，外层支架1的C型缺口长度为3mm。所述的内层支架2的外径为5mm，所述的内层支架2的内径为4.5mm。所述的C型环11的高度为1.5mm，C型环11径向厚度为1.5mm，相邻C型环11之间的平均距离为3mm，即相邻C型环11之间的间隔为1.5mm。实施例3：慢降解气管支架请参照附图5，附图5是一种慢降解气管支架的结构示意图。所述的慢降解气管支架的材料为PCL，所述的慢降解气管支架由外层支架1和内层支架2组成，所述的外层支架1为镂空的C型圆管，所述的内层支架2为镂空圆管，所述的外层支架1外表面上设有镂空的C型环11，所述的外层支架1的上缘和下缘为圆环12，所述的内层支架2嵌入所述的外层支架1中。所述的外层支架1的内径为5.1mm，外层支架1的C型缺口长度为3mm。所述的内层支架2的外径为5mm，所述的内层支架2的内径为4.5mm。所述的C型环11的高度为1.5mm，C型环11径向厚度为1.5mm，相邻C型环11之间的平均距离为3mm，即相邻C型环11之间的间隔为1.5mm。实施例4：慢降解组织工程气管在实施例1的慢降解气管支架的基础上通过如下步骤制备：(1)外层支架1表面种植气管软骨细胞，内层支架2内表面种植纤毛柱状上皮细胞。(2)将外层支架1和内层支架2埋入裸鼠皮下3～4周，待细胞成熟后取出，并将内层支架2嵌入外层支架1中。实施例5：3D打印技术本技术可根据患者的CT等影像资料设计并采用3D打印技术制作合适尺寸的慢降解气管支架，通过3D打印技术将PCL材料制作成合适形状在本
是已知的。本技术的慢降解气管支架可通过3D打印技术分别构建外层支架1和内层支架2。例如，将PCL溶于三氟乙醇中，搅拌至完全溶解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层PCL慢降解组织工程气管，其特征在于，所述的组织工程气管具有气管支架，所述的气管支架由外层支架和内层支架组成，外层支架为镂空的C型圆管，内层支架为镂空圆管，外层支架外表面上设有多个镂空的C型环，内层支架嵌入外层支架中；所述的外层支架的内径为5.1mm，C型环的高度为1.5mm，相邻C型环之间的间隔为1.5mm；外层支架种植气管软骨细胞，内层支架种植纤毛柱状上皮细胞。

【技术特征摘要】
1.一种双层PCL慢降解组织工程气管，其特征在于，所述的组织工程气管具有气管支架，所述的气管支架由外层支架和内层支架组成，外层支架为镂空的C型圆管，内层支架为镂空圆管，外层支架外表面上设有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：高波涛，郑景浩，何晓敏，刘玉洁，罗凯，高漫辰，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心，
类型：新型
国别省市：上海,31