基于3D生物打印技术制备组织工程血管的方法

摘要

本发明提供了一种基于3D生物打印技术制备组织工程血管的方法，利用高分子材料和人新生皮肤成纤维细胞柱交替打印出血管形状，经过融合后，去除上述高分子材料，构造出组织工程血管；向血管中灌注晚期内皮祖细胞，在生物反应器内经过7天的体外动态培养，获得分化的组织工程血管，所述高分子材料为普朗尼克F127、聚N‑异丙基丙烯酰胺、甲基纤维素或阮藻酸钠的一种。本发明的方法获得的血管生物相容性好，有较强的力学性能，较好的抗血栓形成和抗血小板粘附的作用，可用于受损或病变血管的修复和替换。

主权项

一种基于3D生物打印技术制备组织工程血管的方法，其特征在于：利用高分子材料和人新生皮肤成纤维细胞柱交替打印出血管形状，经过融合后，去除上述高分子材料，构造出组织工程血管；向血管中灌注晚期内皮祖细胞，在生物反应器内经过7天的体外动态培养，获得分化的组织工程血管，所述高分子材料为普朗尼克F127、聚N‑异丙基丙烯酰胺、甲基纤维素或阮藻酸钠的一种；具体步骤如下：步骤a、细胞处理：(a1)从培养箱中取出装有人新生皮肤成纤维细胞的培养皿，用磷酸盐缓冲液清洗后，用胰蛋白酶消化细胞；(a2)处理后的细胞重悬于细胞培养液，置于组织培养瓶中；(a3)培养瓶在旋转振动器上培养，使受损细胞恢复附着能力，离心把细胞分离出来；(a4)利用3D打印机将细胞柱挤出在特制的、无粘着力的聚四氟乙烯或琼脂糖基上，过夜培养，使细胞柱成熟；步骤b、高分子材料处理：选择液态的上述高分子材料，当高分子材料吸入打印头上的微量吸液管时，浸入磷酸盐缓冲液中，使得材料固化，可获得连续挤出的条状高分子材料；步骤c、3D血管打印：3D打印机含有两个打印头，一个挤出条状高分子材料，另一个挤出人新生皮肤成纤维细胞柱，打印前编写打印程序，输入电脑；(c1)装载：将附有微量吸液管的打印头A伸入装有液体高分子材料的小瓶中，将高分子材料吸入吸液管中；(c2)挤出：将交联后的高分子材料挤出在一个培养皿中；(c3)当需要细胞打印时，将成熟的细胞柱吸入微量吸液管，装在打印头B上，打印方法同高分子材料；(c4)打印完成后，经过2‑4天的融合过程，去除高分子材料，获得血管结构；步骤d、内皮细胞灌注：(d1)借助流式细胞仪，从外周血中提取分离晚期内皮祖细胞；(d2)将分离出的晚期内皮祖细胞注入之前获得的血管内腔，旋转；(d3)对步骤(d2)得到的血管在生物反应器进行为期7天的体外培养。