软骨支架及其制备方法技术

本申请提供了一种软骨支架及其制备方法。其中，软骨支架包括层叠设置的第一软骨层、第二软骨层和第三软骨层；第一软骨层包含多条第一孔道，第一孔道与第一软骨层和第二软骨层之间的第一结合面大致平行，第二软骨层包含多条第二孔道，第二孔道随机分布，第三软骨层包含多条第三孔道，第三孔道大致沿第一结合面的法向。本申请提供的软骨支架的各软骨层具有不同取向的孔道，通过将具有不同取向的孔道的软骨层层叠，提高了软骨支架的仿生程度。本申请提供的软骨支架的制备方法步骤简单，成本较低，且不需要使用复杂的技术和仪器，适合于工业化生产。生产。生产。

【技术实现步骤摘要】
软骨支架及其制备方法


[0001]本申请涉及医疗器材领域，具体涉及一种软骨支架及其制备方法。

技术介绍

[0002]关节软骨在关节活动中起重要作用，在日常关节活动中发生损伤或其他病理引起的软骨病变是常见的，而软骨的自我修复能力差，若损伤或软骨病变持续发展通常导致骨关节炎，最终导致逐渐造成全面关节破坏，严重影响生活质量，因此关节软骨治疗非常重要。
[0003]目前临床上关节软骨的治疗可以利用恰当的组织工程生物材料取代受损区域并促进组织再生，目前已经有多种软骨支架用于软骨再生修复。然而现有的软骨支架存在结构仿生程度较低，制作程序复杂的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供一种软骨支架及其制备方法，以解决现有软骨支架仿生程度较低的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种软骨支架，包括：层叠设置的第一软骨层、第二软骨层和第三软骨层；
[0006]其中，第一软骨层包含多条第一孔道，第一孔道与第一软骨层和第二软骨层之间的第一结合面大致平行，第二软骨层包含多条第二孔道，第二孔道随机分布，第三软骨层包含多条第三孔道，第三孔道大致沿第一结合面的法向。
[0007]可选地，第一软骨层、第二软骨层和第三软骨层的组成材料均为水凝胶材料；
[0008]水凝胶材料包括天然水凝胶材料和合成水凝胶材料。
[0009]可选地，水凝胶材料包括壳聚糖、羧甲基壳聚糖、丝素蛋白、海藻酸钠、细菌纤维素其中一种或多种。
[0010]可选地，组成材料还包括促间充质干细胞成软骨分化因子；促间充质干细胞成软骨分化因子为血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子、2
‑
([1,1
‑
联苯]‑4‑
基氨基甲酰)苯甲酸其中一种或几种。
[0011]可选地，软骨支架的形状为柱状，第一孔道大致沿径向取向，第三孔道大致沿轴向取向。
[0012]第二方面，本申请提供了一种软骨支架的制备方法，包括以下步骤：
[0013]将第二软骨浆料注入第一管状模具中，并使第二软骨浆料在低温环境中进行冷冻，得到具有第一结合面和第二结合面固态第二软骨层型坯，第二结合面平行于第一结合面；
[0014]将第一结合面修整平并加热至开始融化，以第一结合面为底，将第一软骨浆料注入第一管状模具中，使第一软骨浆料以具有沿管状模具径向的温度梯度的方式进行冷冻，得到与固态第二软骨层型坯的第一结合面紧密结合的固态第一软骨层型坯；
[0015]将第二管状模具与第一管状模具连接，以使固态第二软骨层型坯的第二结合面暴露于第二管状模具的型腔，并且第二结合面的法向大致沿第二管状模具的轴向；
[0016]将第二结合面修整平并加热至开始融化，以第二结合面为底，将第三软骨浆料注入第二管状模具中，并使第三软骨浆料以具有沿第二管状模具轴向的温度梯度的方式进行冷冻，得到与固态第二软骨层型坯的第二结合面紧密结合的固态第三软骨层型坯；
[0017]将固态第一软骨层型坯、固态第二软骨层型坯和固态第三软骨层型坯消除冰晶，得到软骨支架。
[0018]可选地，冰晶的消除方法包括：将固态第一软骨层型坯、固态第二软骨层型坯和固态第三软骨层型坯在低温的乙醇溶液中保存预设时间，以使冰晶溶解于乙醇溶液。
[0019]可选地，第一软骨层浆料、第二软骨浆料和第三软骨浆料为水凝胶溶液；水凝胶溶液中水凝胶单体的质量分数为1～10％。
[0020]可选地，第一管状模具和第二管状模具的截面形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形其中一种。
[0021]可选地，形成所述固态第二软骨层型坯的步骤包括：将所述第二软骨浆料注入所述第一管状模具中，保持环境温度
‑
15～
‑
25℃，对所述第二软骨层浆料冷冻10～30min得到所述固态第二软骨层型坯；
[0022]其中，第一管状模具的导热系数≥10W/(m
·
K)；
[0023]形成固态第一软骨层型坯的步骤包括：将第一结合面修整平并加热至开始融化，将20～30℃的第一软骨浆料注入第一管状模具中，保持第一管状模具温度为
‑
25～
‑
35℃，对第一软骨浆料冷冻10～30min得到固态第一软骨层型坯。
[0024]形成固态第三软骨层型坯的步骤包括：将第二结合面修整平并加热至开始融化，将20～30℃的第三软骨浆料注入第二管状模具中，保持第一管状模具为
‑
25～
‑
35℃，对第三软骨浆料冷冻10～30min得到固态第三软骨层型坯；
[0025]其中，第二管状模具的导热系数≤0.5W/(m
·
K)。
[0026]与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：
[0027]本申请实施例的软骨支架包括层叠设置的第一软骨层、第二软骨层和第三软骨层，且各软骨层具有不同取向的孔道。其中，第一软骨层具有与天然软骨表层细胞外基质相似取向的孔道，第二软骨层具有与天然软骨中间层细胞外基质相似排列的孔道，第三软骨层具有与天然软骨深层细胞外基质相似取向的孔道，可以模拟正常软骨多个层次细胞外基质的结构，提高了软骨支架的仿生程度，还可以引导细胞快速沿孔隙定向迁移，最终加速软骨再生。
附图说明
[0028]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0029]图1为本申请提供的软骨支架的结构示意图。
[0030]图2为本申请提供的软骨支架的孔道结构示意图。
[0031]附图标记：
[0032]10
‑
第一软骨层；20
‑
第二软骨层；30
‑
第三软骨层；110
‑
第一结合面；210
‑
第二结合
面；111
‑
第一孔道；211
‑
第二孔道；311
‑
第三孔道。
[0033]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0034]为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
[0035]为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软骨支架，其特征在于，包括：层叠设置的第一软骨层、第二软骨层和第三软骨层；其中，所述第一软骨层包含多条第一孔道，所述第一孔道与所述第一软骨层和所述第二软骨层之间的第一结合面大致平行，所述第二软骨层包含多条第二孔道，所述第二孔道随机分布，所述第三软骨层包含多条第三孔道，所述第三孔道大致沿所述第一结合面的法向。2.根据权利要求1所述的软骨支架，其特征在于，所述第一软骨层、所述第二软骨层和所述第三软骨层的组成材料均为水凝胶材料；所述水凝胶材料包括天然水凝胶材料和合成水凝胶材料。3.根据权利要求2所述的软骨支架，其特征在于，所述水凝胶材料包括壳聚糖、羧甲基壳聚糖、丝素蛋白、海藻酸钠、细菌纤维素其中一种或多种。4.根据权利要求2所述的软骨支架，其特征在于，所述组成材料还包括促间充质干细胞成软骨分化因子；所述促间充质干细胞成软骨分化因子为血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子、2
‑
([1,1
‑
联苯]
‑4‑
基氨基甲酰)苯甲酸其中一种或几种。5.根据权利要求1所述的软骨支架，其特征在于，所述软骨支架的形状为柱状，所述第一孔道大致沿径向取向，所述第三孔道大致沿轴向取向。6.一种根据权利要求1～5任一项所述的软骨支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第二软骨浆料注入第一管状模具中，并使所述第二软骨浆料在低温环境中进行冷冻，得到具有第一结合面和第二结合面固态第二软骨层型坯，所述第二结合面平行于所述第一结合面；将所述第一结合面修整平并加热至开始融化，以所述第一结合面为底，将第一软骨浆料注入所述第一管状模具中，使第一软骨浆料以具有沿管状模具径向的温度梯度的方式进行冷冻，得到与所述固态第二软骨层型坯的所述第一结合面紧密结合的固态第一软骨层型坯；将第二管状模具与所述第一管状模具连接，以使所述固态第二软骨层型坯的所述第二结合面暴露于所述第二管状模具的型腔，并且所述第二结合面的法向大致沿所述第二管状模具的轴向；将所述第二结合面修整平并加热至开始融化，以所述第二结合面为底，将第三软骨浆料注入所述第二管状模具中，并使所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭全义，李建伟，刘舒云，眭翔，赵天元，徐子恒，邓昊源，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：