一种血管化生命结构体一站式制备方法

摘要

本发明公开了一种血管化生命结构体一站式制备方法。该方法可实现生物材料、细胞、生长因子等的集成加工，直接3D打印成形具有血管化功能和细胞分区域组装的生命结构体。利用同轴喷头使得环形生物材料原液由内向外的交联固化形成类血管中空纤维，并由其构建生命结构体的宏观几何结构；利用生长因子扩散所形成沿纤维壁径向方向的浓度梯度，使得多细胞体系中的某种细胞被选择性的迁移，进而实现微观尺度细胞立体分离和组装。本技术发明可促进生物制造向集成化、功能化方向的进步，提高生命结构体的植入成活率。

主权项

一种血管化生命结构体一站式制备方法，其特征在于：制备系统由注射泵（1）提供材料挤出所需推动力；采用两个医用活塞式注射器作为两个供料针筒（2、3），一个为壳层供料针筒（2），另一个为芯层供料针筒（3）；由一个同轴喷头（4）的内针头连接芯层供料针筒（3），该同轴喷头（4）的侧面通道连接壳层供料针筒（2）；制备工艺流程如下：1）原液制备：将生物材料及其交联剂以相应的溶剂按设定比例分别配制成生物材料原液和交联剂原液；2）细胞与生长因子混入：按设定浓度将单一细胞或多细胞添加至生物材料原液，充分混合均匀后作为壳层材料装入壳层供料针筒（2）；按设定浓度将生长因子添加至交联剂原液，充分混合均匀后作为芯层材料装入芯层供料针筒（3）；3）中空纤维制备：生物材料原液与交联剂原液在同轴喷头（4）内形成同轴流体，所形成的环形生物材料原液被芯部的交联剂原液交联固化，出离同轴喷头（4）后即形成管状的中空纤维（5）； 4）微观细胞组装：芯层交联剂溶液中的生长因子向中空纤维（5）中扩散，并沿其径向呈梯度分布；纤维壳层中所装载的细胞在生长因子梯度作用下迁移而呈规则的分区域组装；5）宏观结构3D打印：经由同轴喷头（4）后所成形的含细胞的中空纤维（5）作为生命结构体（6）的基本单元，以3D打印的形式自底向上的层层搭建生命结构体（6）宏观几何形状。