一种基于微载体的骨软骨复合支架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于微载体的骨软骨复合支架，至少包括软骨支架层和多孔支架，软骨支架层是微载体在多孔支架的表面及结构空隙中发生凝结所形成的，从而使软骨支架层与多孔支架结合成骨软骨复合支架，多孔支架按照在其构建过程中向其所形成的空间网格内延伸出至少一个触点的方式来增大微载体与多孔支架之间的接触面积，软骨支架层以包覆多孔支架的表面的方式与多孔支架连接，并且软骨支架层按照填充形成多孔支架的空间网格的内部间隙的方式来限定其与多孔支架之间的相对位置，填充相邻间隙的软骨支架层通过包覆空间网格线的表面的微载体进行连接，从而软骨支架层与多孔支架结合成骨软骨复合支架。支架结合成骨软骨复合支架。支架结合成骨软骨复合支架。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微载体的骨软骨复合支架


[0001]本技术涉及复合支架
，尤其涉及一种基于微载体的骨软骨复合支架。

技术介绍

[0002]在临床上软骨损伤的治疗方法有骨膜修复、微骨折技术、自体软骨移植、异体软骨移植等，但是这些治疗手段均存在不同方面的局限性，还不能从根本上解决软骨损伤治疗难题。目前关节软骨损伤的修复方法主要包括三种：透明软骨修复、姑息性治疗和修复性治疗。透明软骨修复只能修复直径小于3mm的缺损，应用范围有限；而姑息性治疗疗效有限，不能有效阻止透明软骨的退变；而修复性治疗具有需要多次手术、组织整合较慢等问题。随着细胞生物学和组织工程学的迅猛发展，软骨组织工程为修复骨关节软骨缺损带来了更多的可能性。软骨组织工程是将生物降解性佳、组织相容性好的生物支架材料与软骨种子细胞相结合，植入软骨缺损，达到完全修复软骨损伤的目的。研究表明，当软骨细胞附着在支架材料上时，细胞生长所受到的力学刺激不单单与给予的表观应变相关，同时还与支架的构建结构、材料性能等有关。
[0003]软骨组织工程技术作为一种新的治疗手段正逐渐兴起，为这一常见损伤的治疗带来了希望。但是，对于当前的软骨组织工程技术，依然存在如下不足：
[0004]如何在短时间内获得足够数量的种子细胞并具有较好的软骨细胞表型是软骨组织工程面临的一大难题。自体软骨细胞移植(ACI)所需的软骨细胞取自患者关节非负重区的软骨，并且需要平面培养传代以获得足够数量的软骨细胞，回植到软骨缺损处。但是随着体外传代次数的增加，软骨细胞常常发生去分化，其分泌特异性软骨细胞外基质的能力也随之下降。微载体培养细胞具有独特的优点：具有较大的比表面积；综合了悬浮培养和贴壁培养的优点；细胞所处环境均一，扩增容易；置于生物反应器中，环境条件(温度、PH、CO2等)容易测量和监测；培养操作可系统化、自动化，降低了污染发生的机会。因而微载体培养技术成为动物细胞大规模培养的新方法。大量研究证实微载体用于培养软骨细胞可以促进细胞增殖、维持软骨表型，而且可以使已分化的软骨细胞去分化。此外，微载体培养干细胞，有利于其向软骨方向定向分化。目前，微载体数量颇多，包括聚苯乙烯微载体、液膜微载体、中空多孔微载体、大孔明胶微载体及磁性微载体等。其成分大多为合成材料，与细胞的结合性能需要进一步提高。而且在使用时，需要用胰酶把种子细胞从微载体上消化下来，势必存在细胞外基质的损失，而且对细胞造成损失。
[0005]支架的选材和构建方法有待改进；三维多孔支架在复合细胞培养过程中常碰到“空心”现象。即：多孔支架表面的细胞更容易获得营养、代谢产物更易排出而大量增殖，而支架深层的细胞则因营养困难而数目较少，这显然影响组织工程软骨的构建质量；另外，研究表明以细胞外基质、胶原、海藻酸等天然生物材料构造的组织工程支架的软骨修复效果明显优于化学合成支架，但是多数天然生物支架的力学性能差，不能为组织工程软骨提供足够的应力支撑，这将导致修复组织与正常软骨整合不佳，引起周围软骨的退化，从而影响
软骨修复效果。
[0006]公开号为CN201150564的专利文献公开了一种用于骨软骨修复的双层复合支架，由基架构成，所述基架由模拟软骨样层和模拟软骨下骨层紧密结合而成。所述模拟软骨样层采用壳聚糖胶原，所述模拟软骨下骨层采用聚醚醚酮—羟基磷灰石；或所述模拟软骨样层采用壳聚糖，所述模拟软骨下骨层采用羟基磷灰石。所述模拟软骨样层的厚度为1～5mm，该层的孔隙率为70
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90％，其孔径为200
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400μm；所述模拟软骨下骨层的厚度为2
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10mm，该层的孔隙率为50
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75％，其孔径为200
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500μm。基架的总体形状为圆柱体、圆台，基架的直径为4
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12mm。该技术所提供的双层复合支架可以用于同时修复软骨和软骨下骨，然而这种双层软骨支架的骨软骨界面结合欠佳，容易形成塌陷，造成结合部位分离，修复效果欠佳。
[0007]因此，针对现有技术的缺陷，本申请提供一种利用微载体和三维支撑结构制成的骨软骨复合支架，该支架在具有较高的支撑强度的同时，微载体能够与多孔支架进行高黏性的结合，使得两者构建的复合支架的支撑性能和界面结合性能得到显著提升。
[0008]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本技术不具备这些现有技术的特征，相反本技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0009]针对现有技术之不足，本技术的技术方案是提供一种基于微载体的骨软骨复合支架，至少包括软骨支架层和多孔支架，所述软骨支架层包覆在所述多孔支架所形成的空间网格结构的表面，从而与所述多孔支架结合成骨软骨复合支架，其中，所述多孔支架在其结构表面设置至少一个触点，所述触点按照与其连接的所述多孔支架的空间网格线互不平行的方式进行设置；所述软骨支架层按照填充形成所述多孔支架的空间网格的内部间隙的方式来限定其与所述多孔支架之间的相对位置。
[0010]根据一种优选的实施方式，形成所述多孔支架的空间网格是共聚物线体以线连接的方式构建的，并且所述触点是所述共聚物线体以螺旋盘绕的方式构成的具有单向开口的管体。
[0011]根据一种优选的实施方式，在所述共聚物线体所形成的空间网格线上开设有至少一个用于定位所述软骨支架层与所述多孔支架之间的连接位置的定位孔。
[0012]根据一种优选的实施方式，所述多孔支架在其延展方向上设置有至少一个锚定件，所述锚定件能够为在所述多孔支架上持续发生凝结生长的所述软骨支架层提供支撑骨架，使得持续凝结生长的所述软骨支架层通过所述锚定件与所述多孔支架的空间网格连接。
[0013]根据一种优选的实施方式，所述触点与所述多孔支架的空间网格一体式连接，并且呈中空管状结构的所述触点的开口端背向与其连接的空间网格线。
[0014]根据一种优选的实施方式，所述共聚物线体还按照环绕所述多孔支架的轴线进行螺旋盘绕的方式构成无中心孔隙的空间网格线。
[0015]根据一种优选的实施方式，所述共聚物线体呈圆柱状，并且若干所述共聚物线体按照在空间坐标系内进行多方向交错连接的方式形成空间网格。
[0016]根据一种优选的实施方式，在所述微载体中还混合有缓释药物，使得所述微载体凝结成的软骨支架层能够在发生降解的同时释放其含有的缓释药物。
[0017]根据一种优选的实施方式，所述多孔支架的直径为2mm
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9mm，所述多孔支架的厚度为2mm
‑
9mm。
[0018]根据一种优选的实施方式，所述软骨支架层的厚度为0.5
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2mm。
[0019]本技术的有益技术效果：
[0020]本装置设置的多孔支架具有相对复杂且稳定的空间网格结构，使得其构建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微载体的骨软骨复合支架，至少包括软骨支架层(1)和多孔支架(2)，其特征在于，所述软骨支架层(1)包覆在所述多孔支架(2)所形成的空间网格结构的表面，从而与所述多孔支架(2)结合成骨软骨复合支架，其中，所述多孔支架(2)在其结构表面设置至少一个触点(21)，所述触点(21)按照与其连接的所述多孔支架(2)的空间网格线互不平行的方式进行设置；所述软骨支架层(1)按照填充形成所述多孔支架(2)的空间网格的内部间隙的方式来限定其与所述多孔支架(2)之间的相对位置。2.如权利要求1所述的基于微载体的骨软骨复合支架，其特征在于，形成所述多孔支架(2)的空间网格是共聚物线体(22)以线连接的方式构建的，并且所述触点(21)是所述共聚物线体(22)以螺旋盘绕的方式构成的具有单向开口的管体。3.如权利要求2所述的基于微载体的骨软骨复合支架，其特征在于，在所述共聚物线体(22)所形成的空间网格线上开设有至少一个用于定位所述软骨支架层(1)与所述多孔支架(2)之间的连接位置的定位孔(23)。4.如权利要求3所述的基于微载体的骨软骨复合支架，其特征在于，所述多孔支架(2)在其延展方向上设置有至少一个锚定件(24)，所述锚定件(24)能够为在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬，王闻雅，刘铁龙，杜利，陈怀瑞，曹莉，刘培，罗彦军，王爱平，晏晓青，程少宾，黄河，
申请(专利权)人：北京艺升医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：