大体积组织工程组织器官内部仿生血管网的构筑方法技术

技术编号:22462215 阅读:140 留言:0更新日期:2019-11-06 06:42
本发明专利技术公开了一种大体积组织工程组织器官内部仿生血管网的构筑方法,首先采集人体某一种大体积组织的生物信息,并输入计算机进行高仿生建模;然后通过高精度生物3D打印机,利用水凝胶材料和该组织来源的多种扩增后细胞进行材料单独打印与材料‑细胞混合打印输出,其中血管中的空洞部分用可控降解水凝胶打印;在所有水凝胶材料固化后,通过特异性酶或螯合反应或温控或光照等手段去除血管中的可控降解水凝胶,构造出大体积人工组织中的血管网;通过血管网两端的主血管与培养液输送管连接,实现大体积人工组织的血管网循环供养与气体交换。其解决大体积组织的中心供养问题,以实现大体积人工组织在体外的长期存活和生物功能。

The construction method of biomimetic vascular network in large tissue engineering tissues and organs

【技术实现步骤摘要】
大体积组织工程组织器官内部仿生血管网的构筑方法
本专利技术属于生物医学工程,特别涉及基于生物3D打印的大体积人工组织中的仿生血管网及其制备方法,即采用生物3D打印的方式,制备出具有生物功能的血管网,解决大体积组织的中心供养问题,以实现大体积人工组织在体外的长期存活和生物功能。
技术介绍
现有的人工组织通常采用细胞的体外三维培养来制备,只能制备出小体积人工组织。当人工组织的厚度超过2毫米时就会造成组织深部供养障碍,导致人工组织难以长期存活。为解决深部供养障碍的问题,国内外研究者进行了多种不同的探索。例如将细胞接种在多孔支架上并浸泡在培养基中进行培养,使得营养物质能够通过孔道到达细胞处,但是该方法存在一定的局限性:随着细胞的生长,支架中的孔道会被细胞填满而阻塞营养物质的流通,并且该方法所形成的大体积人工组织由于有支架材料的阻隔难以形成如正常组织中的细胞功能集成;另外也有研究者采用能诱导血管长入的水凝胶材料来包裹细胞培养形成大体积人工组织并植入体内,让逐步长入的血管来供养,但是该方法任然存在深部供养障碍的问题,在血管还没有长入深部的时候,深部的细胞就已经因为缺少养分而死亡,难以实现真正的大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大体积组织工程组织器官内部仿生血管网的构筑方法,其特征在于,包括如下步骤:1)建模:采集某一大体积组织的生物信息,包括其中血管网的信息,输入计算机进行仿生建模;2)配料:准备构建血管网所需的各种活细胞,配置适用构建血管网所需的各种细胞的液态可固化水凝胶材料载体,将构建血管网所需的各种活细胞按设定的密度分别与相应的液态可固化水凝胶材料载体混合,配制成含活细胞的多种生物墨水,同时,配制弹力纤维打印材料,并配制用于血管管腔成型的铸型剂;3)3D打印血管:将步骤 1 )建好的模型数据输入生物3D打印机的配套设备中设置打印程序,使生物3D打印机在组织工程仿生培养器中的打印平台上进行3D打印,将步...

【技术特征摘要】
1.一种大体积组织工程组织器官内部仿生血管网的构筑方法,其特征在于,包括如下步骤:1)建模:采集某一大体积组织的生物信息,包括其中血管网的信息,输入计算机进行仿生建模;2)配料:准备构建血管网所需的各种活细胞,配置适用构建血管网所需的各种细胞的液态可固化水凝胶材料载体,将构建血管网所需的各种活细胞按设定的密度分别与相应的液态可固化水凝胶材料载体混合,配制成含活细胞的多种生物墨水,同时,配制弹力纤维打印材料,并配制用于血管管腔成型的铸型剂;3)3D打印血管:将步骤1)建好的模型数据输入生物3D打印机的配套设备中设置打印程序,使生物3D打印机在组织工程仿生培养器中的打印平台上进行3D打印,将步骤2)中的配制的铸型剂、弹力纤维打印材料以及多种生物墨水分别装载到生物3D打印机的各料仓中,生物3D打印机的多个喷头按照设定的打印程序轮流喷出液滴进行3D打印,其中喷出的多种液滴分别在相应的条件下自动固化,其中,用步骤2)配制的铸型剂打印血管网的血管管腔区域,用步骤2)配制的弹力纤维打印材料打印血管网的血管管壁的弹力纤维层,用步骤2)配制的多种生物墨水分别打印血管网的血管管壁对应的细胞层,实现血管网的血管管壁的多层结构打印;4)刻蚀成型:采用刻蚀手段去除血管网中用于血管管腔成型的铸型剂,最终形成具有完全生物功能的仿生血管网;5)体外培养:将形成的具有完全生物功能的仿生血管网在组织工程仿生培养器中进行培养,并使仿生血管网的主血管与培养液输送管连接进行组织工程培养,实现培养液在大体积人工组织中的仿生血管网内外循环,完成大体积人工组织中的仿生血管网的存活与功能化。2.根据权利要求1所述的大体积组织工程组织器官内部仿生血管网的构筑方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:周强叶吉星甘翼搏李培涂兵罗磊赵晨欧阳斌张泽桐
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院
类型:发明
国别省市:重庆,50

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