一种利用三维纳米纤维约束促进生物打印心肌组织形态诱导的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及生物工程技术领域，具体提供一种利用三维纳米纤维约束促进生物打印心肌组织形态诱导的方法及其应用。所述方法包括：发散静电纺丝技术制备毫米级厚度、排列整齐的三维电纺纳米纤维支架作为打印支撑介质；利用3D打印机将负载心肌细胞的生物墨水点打印到三维纳米纤维支架内部；交联处理，其中生物墨水主要为低粘度的可交联水凝胶材料。改变打印针头位置和负载细胞类型可以构建多种不同细胞分布的三维工程化心肌组织。与现有技术相比，本发明专利技术所述方法可在培养过程利用对齐纤维诱导打印组织有序排列，无需借助外界激励及后处理方式，简单易行；诱导效果显著，更接近人体心脏真实生理状态。并且该制备方法可以构造具有血管细胞的工程化有序三维心肌组织，为体外研究心肌组织提供了一种新方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物工程，具体涉及一种利用三维纳米纤维约束促进生物打印心肌组织形态诱导的方法。

技术介绍

1、急性心肌梗死是全球发病率和死亡率最高的疾病之一，由于心肌细胞的有限增殖能力，受损的心肌组织难以自我修复。传统药物治疗的研发周期长，仅能缓解心梗症状而难以修复已经受损的心肌组织。近年来，心脏组织工程的出现旨在体外构建与天然心脏具有相似生理结构和功能的成熟心脏组织，以实现对受损组织的修复。为达成这一目标，需要在整体结构上复现细胞外基质三维生长微环境，同时考虑培养包括内皮细胞和其他非心肌细胞成分，从微观结构上促进心肌组织的定向生长，诱导实现空间各向异性的排布。

2、在传统组织工程
，已经开发出多种生物工程技术，制造用于体外心肌细胞培养的支架，包括光固化、3d打印以及静电纺丝技术。通过在支架表面接种心肌细胞培养，形成三维组织。三维纳米纤维支架因其孔隙率高、直径分布均匀、尺寸接近细胞外基质的主要成分，能够为细胞提供更多的黏附位点，更好的促进细胞的粘附、指导细胞迁移和调控细胞分化，已被广泛应用。然而，这种先制造三维支架，后接种细胞的传统组织工程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用三维纳米纤维约束促进生物打印心肌组织形态诱导的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述生物相容性高分子聚合物材料包括但不限于聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚酰亚胺(PI)中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述电纺接收装置主体由FDM打印，材料包括但不限于聚乳酸、聚己内酯、热塑性聚氨酯中的一种，表面导电材料为铝、氧化铟锡中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电纺条件为：喷丝针头内径为0.1～2mm，喷丝针头处电压5～30kV，电纺接收装...

【技术特征摘要】

1.一种利用三维纳米纤维约束促进生物打印心肌组织形态诱导的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述生物相容性高分子聚合物材料包括但不限于聚己内酯(pcl)、聚乳酸(pla)、聚酰亚胺(pi)中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述电纺接收装置主体由fdm打印，材料包括但不限于聚乳酸、聚己内酯、热塑性聚氨酯中的一种，表面导电材料为铝、氧化铟锡中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电纺条件为：喷丝针头内径为0.1～2mm，喷丝针头处电压5～30kv，电纺接收装置电压-10～0kv，接收距离10～30cm，溶液推进速度为100～1000μl/h。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤2中，负载心肌细胞生物墨水材料为可交联天然高分子水凝胶，所述可交联天然高分子水凝胶为明...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙道恒，吴汇权，许丰，金航，薛命铖，张祖胤，陈松月，何功汉，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：