基于生物打印技术的细胞-生物支架复合物的制备方法及其应用

摘要

本发明提供了一种基于生物打印技术的细胞-生物支架复合物的制备方法及其应用，所述细胞-生物复合物由患者自体血液中提取的纤维蛋白经喷墨打印技术制备而成，其表面和内部包覆有一种或几种营养因子和来源于自体的骨髓间充质干细胞。本发明利用生物打印技术，可根据需要和实际情况设计外观形状和细胞、营养因子包覆状态模型，精确打印得到细胞-生物支架复合物，所述的纤维蛋白和骨髓间充质干细胞均来源于自体，避免了免疫排斥等问题，且营养因子种植在支架内部，随支架材料的降解缓慢释放，长期作用于脊髓损伤部位，以促进损伤部位的神经再生和功能修复。

主权项

一种基于生物打印技术的细胞‑生物支架复合物的制备方法，其特征在于获取患者自身的BMSCs和纤维蛋白，制备含有营养因子/细胞的水溶液；利用生物打印技术打印一层纤维蛋白单体和凝血酶，获得纤维蛋白水凝胶层；在水凝胶层上打印神经营养因子和BMSCs；层层叠加，从而形成用于脊髓损伤移植的细胞‑生物支架复合物；具体步骤如下：(1).自体血液中提取纤维蛋白原，抽取受试者血液，制备纤维蛋白原；(2).制备自体骨髓间充质干细胞溶液；(3).制备神经营养因子水溶液，所述神经营养因子为碱性成纤维生长因子、脑源神经营养因子、神经营养因子3（NT‑3）或胶质细胞源神经营养因子中的一至几种，神经营养因子在细胞‑生物支架复合物上的量为1µg/g‑10mg/g；(4).细胞‑生物支架复合物的打印(4.1)将步骤(1)得到的纤维蛋白原溶于PBS，配置成浓度为10mg/mL的溶液，装于打印机墨盒中；凝血酶溶于GaCl2溶液，配置成浓度为20IU/mL的溶液，装于另一墨盒中；(4.2)调整与装有纤维蛋白原墨盒的打印机喷嘴针头直径为200µm,针头数量为8个，喷嘴到底层的距离为50mm，增压器脉冲频率15v；调整与装有凝血酶墨盒的打印机喷嘴针头直径为100µm，针头数量为10个，喷嘴到底层的距离为25mm,增压器脉冲频率15v；(4.3)根据实际需求，设计细胞‑生物支架复合物的形状，在盖玻片上打印一薄层纤维蛋白原，更换装有凝血酶墨盒的喷头，在纤维蛋白原薄层上连续打印三次，凝胶时间3‑5min；(4.4)调整与装有自体骨髓间充质干细胞墨盒的打印机喷嘴针头直径为100µm，针头数量为6个，喷嘴到底层的距离为25mm,增压器脉冲频率15v；调整与装有一种或几种神经营养因子墨盒的打印机喷嘴针头直径为50‑200µm，针头数量为3‑6个，喷嘴到底层的距离为25mm,增压器脉冲频率15v；(4.5)根据实际需求，设计细胞和营养因子包覆形态，编制相应的控制程序，在上述纤维蛋白水凝胶上打印自体骨髓间充质干细胞和神经营养因子；重复步骤(4.1)‑(4.5)，直至得到目标的细胞‑生物支架复合物，其形状符合实际移植的需要，支架主体为纤维蛋白水凝胶，支架表面和内部包覆有自体骨髓间充质干细胞和一种或几种神经营养因子。