一种水凝胶支架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水凝胶支架。本实用新型专利技术的水凝胶支架包括支架本体；所述支架本体上具有通道，所述通道贯通所述支架本体；所述通道包括主通道和辅通道，所述主通道为非等径的类圆台通道，所述辅通道为等径的圆柱通道。基于本实用新型专利技术的水凝胶支架打印制备的仿真皮肤，利于细胞生长和进行营养物质交换，以及氧气供给，同时能够避免营养物质、化妆品物质、药物物质在输送过程中发生阻塞，利于更好的模拟并反映皮肤的渗透过程，有效提高细胞的存活率，且使得制备过程中生物打印墨水的使用量降低，便于标准化生产打印制备，降低制备成本。降低制备成本。降低制备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶支架


[0001]本技术涉及生物三维打印仿真支架领域，具体涉及一种水凝胶支架。

技术介绍

[0002]人造皮肤是利用工程学和细胞生物学的原理和方法，在体外人工研制的皮肤代用品，用来修复、替代缺损的皮肤组织，按成分不同，可分单纯人工真皮和具有表皮细胞层的活性复合皮。而目前，人造皮肤主要通过生物3D打印(三维打印)的方式制备。
[0003]目前大部分生物3D打印制备人造皮肤的方式是FDM挤出式的生物3D打印，这种方式受限于挤出式方式的打印精度(包括XY方向的平面精度和垂直方向的最小厚度要求)，使得生物3D打印人体仿真皮肤模型的支架结构都是采用简单的阵列规则长方体等径孔隙作为细胞提供营养物质及氧气等的通道。其中，较大的长方形孔隙会直接使化妆品或药物发生泄漏，较小的孔隙又可能阻塞化妆品或药物的运输，因此也不能很好地反映药物或化妆品在皮肤上渗透过程。

技术实现思路

[0004]为解决现有的生物三维打印仿真皮肤制造过程中关于仿真皮肤的营养物质、氧气、药物物质等的输送问题，本技术提供了一种水凝胶支架。基于该水凝胶支架打印制备的人造皮肤可确保对仿真皮肤细胞的营养、氧气供给，并避免营养物质、药物物质等在输送过程中堵塞。
[0005]本技术的目的通过如下技术方案实现。
[0006]一种水凝胶支架，包括支架本体；所述支架本体具有第一面和第二面，所述第一面与所述第二面相背离；所述支架本体上具有通道，所述通道具有连通的第一端和第二端，所述通道的第一端位于所述第一面上，所述通道的第二端位于所述第二面上。
[0007]在优选的实施例中，所述支架本体的由第一面至第二面的厚度为0.3
‑
0.5mm。
[0008]更优选的，所述支架本体的由第一面至第二面的厚度为0.4mm。
[0009]优选的，上述任一项所述的水凝胶支架中，所述通道包含主通道，所述主通道为非等径通道；所述主通道的孔径由第一端至第二端逐渐变小。
[0010]在优选的实施例中，所述主通道为类圆台通道。
[0011]更优选的，所述主通道的第一端的孔径为35
‑
45μm。
[0012]进一步优选的，所述主通道的第一端的孔径为40μm。
[0013]更优选的，所述主通道的第二端的孔径为15
‑
25μm。
[0014]进一步优选的，所述主通道的第二端的孔径为20μm。
[0015]优选的，上述任一项所述的水凝胶支架中，所述通道包含主通道以及辅通道；所述主通道为非等径通道；所述主通道的孔径由第一端至第二端逐渐变小；所述辅通道为等径通道。
[0016]在优选的实施例中，所述主通道为类圆台通道。
[0017]在优选的实施例中，所述辅通道为圆柱通道。
[0018]更优选的，所述辅通道的孔径为5
‑
10μm。
[0019]进一步优选的，所述辅通道的孔径为10μm。
[0020]与现有技术相比，本技术具有如下优点和有益效果：
[0021]本技术的水凝胶支架，在支架本体上设置类圆台的非等径主通道，该主通道的具有直径不等且连通的两端。基于该水凝胶支架打印制备的仿真皮肤，其中，直径较大的一端可产生毛细现象以吸收更多的营养液，而直径较小的一端可吸附细胞，利于细胞生长和进行营养物质交换，为细胞提供营养物质，实现空气流通以提供氧气，同时能够避免营养物质、化妆品物质、药物物质在输送过程中发生阻塞，利于更好的模拟并反映皮肤的渗透过程，从而有效提高细胞的存活率。
[0022]此外，设置有圆柱的等径的辅通道，使基于该水凝胶支架打印制备的仿真皮肤可提高空气的流通效率，进而为细胞提供充足的氧气，提高生物相容性以及更有利于渗透过程。
[0023]而且，该水凝胶支架设置的主通道和辅通道，在保证仿真皮肤的物质交换及流动的同时，使得制备过程中生物打印墨水的使用量降低，便于标准化生产打印制备，降低制备成本。
附图说明
[0024]图1为具体实施例中本技术的水凝胶支架的立体结构示意图；
[0025]图2为具体实施例中本技术的水凝胶支架的正视结构示意图；
[0026]图3为具体实施例中本技术的水凝胶支架的局部结构示意图；
[0027]图4为具体实施例中本技术的水凝胶支架的剖视结构示意图；
[0028]附图标注：1
‑
支架本体，101
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第一面，102
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第二面，11
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主通道，12
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辅通道。
具体实施方式
[0029]以下结合具体实施例及附图对本技术的技术方案作进一步详细的描述，但本技术的保护范围及实施方式不限于此。
[0030]在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”等，是为了便于区分，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外，使用术语“和/或”时，本文所指的均为包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032]本技术的水凝胶支架，可用于生物3D打印制备人造皮肤。具体的，采用本技术的水凝胶支架机芯人造皮肤的制备时，步骤如下：
[0033]S1、将该水凝胶支架的结构参数导入生物3D打印机中；
[0034]S2、将角质细胞、成纤维细胞分别与生物3D打印墨水预混，生物3D打印墨水的主材料为水凝胶；
[0035]S3、无菌条件下，依据水凝胶支架结构，进行成纤维细胞样品的打印，再进行角质细胞样品的打印；
[0036]S4、将打印好的样品转移至培养皿中进行培养，细胞增殖，获得人体仿真标准皮肤。
[0037]请参阅图1和图2所示，分别示出了本技术的水凝胶支架的立体结构示意图以及正视结构示意图，该水凝胶支架包括支架本体1。
[0038]作为打印的模型支架本体，该支架本体1可以为水凝胶的一体化成型结构，或者为多部分拼接组装的结构。具体优选的实施例中，支架本体1为一体化结构，使支架本体1的内部连续性更好，从而有效确保支架本体1的各项性能优越性。
[0039]其中，该支架本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶支架，其特征在于，包括支架本体；所述支架本体具有第一面和第二面，所述第一面与所述第二面相背离；所述支架本体上具有通道，所述通道具有连通的第一端和第二端，所述通道的第一端位于所述第一面上，所述通道的第二端位于所述第二面上；所述通道包含主通道，所述主通道为非等径通道；所述主通道的孔径由第一端至第二端逐渐变小。2.根据权利要求1所述的一种水凝胶支架，其特征在于，所述支架本体的由第一面至第二面的厚度为0.3
‑
0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种水凝胶支架，其特征在于，所述主通道为类圆台通道。4.根据权利要求3所述的一种水凝胶支架，其特征在于，所述主通道的第一端的孔径为35
‑
45μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，李娜娜，蔡昊源，马纪飞，王萌，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：