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管腔組織構(gòu)建體的制備裝置的制作方法

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管腔組織構(gòu)建體的制備裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及組織工程領(lǐng)域,尤其涉及一種管腔組織構(gòu)建體的制備裝置。



背景技術(shù):

血管移植術(shù)可用于對(duì)狹窄、閉塞、擴(kuò)張、損傷或畸形的血管進(jìn)行重建或修補(bǔ)。常見(jiàn)的血管移植物的來(lái)源為患者自體的動(dòng)脈或靜脈,但是,在患者自體的脈管供給不足的情況下(例如患者患有脈管疾病或先前已實(shí)施過(guò)血管移植術(shù)),需要使用人工血管或異源血管作為替代物。

現(xiàn)有的人工血管是由聚合物纖維(例如尼龍、滌綸)、蠶絲或膨體聚四氟乙烯制成。在進(jìn)行血管移植時(shí),可利用完整的人工血管對(duì)存在問(wèn)題的血管進(jìn)行重建,或者也利用片狀或者塊狀等人工血管。對(duì)有問(wèn)題的血管進(jìn)行修補(bǔ)。雖然使用這種人工血管對(duì)病變或受損血管進(jìn)行替換或修補(bǔ)在臨床上已取得巨大成效,但其依然面臨難以解決的問(wèn)題,包括在長(zhǎng)時(shí)間植入后血栓的再次發(fā)生和管腔再狹窄的出現(xiàn)。導(dǎo)致這些問(wèn)題的根本原因在于,這種人工血管的內(nèi)壁缺少完整的內(nèi)皮細(xì)胞層。

目前已有大量實(shí)驗(yàn)研究試圖解決上述問(wèn)題,相關(guān)技術(shù)包括:在人工血管內(nèi)壁附著誘導(dǎo)因子,吸引血液中的干細(xì)胞(例如內(nèi)皮祖細(xì)胞)的粘附、分化與生長(zhǎng);在人工血管內(nèi)壁涂抹生物材料,促進(jìn)種植在其上的干細(xì)胞的分化或者成體細(xì)胞的粘附與生長(zhǎng)。然而到目前為止,這些技術(shù)始終無(wú)法實(shí)現(xiàn)在人工血管內(nèi)壁形成完整的內(nèi)皮細(xì)胞層,附著于人工血管內(nèi)壁的細(xì)胞易脫落,難以正常分化和存活,不具備較優(yōu)的生物學(xué)功能,可能會(huì)影響血管移植的成功率和移植后的使用效果,因而難以滿(mǎn)足臨床需求。

因此,需要制備一種新型的人工血管,以減少血栓、鈣沉積、狹窄或感染以及生物學(xué)功能不太理想等問(wèn)題。

需要說(shuō)明的是,公開(kāi)于本實(shí)用新型背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本實(shí)用新型的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的是提出一種管腔組織構(gòu)建體的制備裝置,以形成一種新型的管腔組織構(gòu)建體。進(jìn)一步地,還能夠提高制備效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種管腔組織構(gòu)建體的制備裝置,包括支撐座、第一支撐結(jié)構(gòu)、第二支撐結(jié)構(gòu)和套裝裝置,其中,所述第一支撐結(jié)構(gòu)或所述第二支撐結(jié)構(gòu)安裝在所述支撐座上,所述第一支撐結(jié)構(gòu)和所述第二支撐結(jié)構(gòu)分別用于承載用于制備管腔組織構(gòu)建體的外壁和內(nèi)壁,所述內(nèi)壁為包含生物活性物質(zhì)的生物構(gòu)建體,所述外壁為管狀,所述套裝裝置用于將所述外壁與所述內(nèi)壁套裝并固定連接在一起。

進(jìn)一步地,所述第一支撐結(jié)構(gòu)包括支撐柱,所述外壁套設(shè)于所述支撐柱的外周;或者,所述第一支撐結(jié)構(gòu)包括支撐套,所述支撐套套設(shè)于所述外壁的外周。

進(jìn)一步地,所述第二支撐結(jié)構(gòu)包括夾具,所述夾具用于夾持支撐所述內(nèi)壁的支撐部件,所述內(nèi)壁設(shè)置于所述支撐部件的外周;或者,所述支撐結(jié)構(gòu)包括支撐桿,所述內(nèi)壁設(shè)置于所述支撐桿的外周。

進(jìn)一步地,所述支撐部件為3D生物打印機(jī)打印所述內(nèi)壁時(shí)用于支撐所述內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)桿。

進(jìn)一步地,所述套裝裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述外壁和/或所述內(nèi)壁,以使所述外壁與所述內(nèi)壁發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)所述外壁與所述內(nèi)壁的套裝。

進(jìn)一步地,所述套裝裝置還包括復(fù)位機(jī)構(gòu),所述復(fù)位機(jī)構(gòu)與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,并用于使所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)位。

進(jìn)一步地,所述套裝裝置還包括涂覆裝置,所述涂覆裝置用于在所述外壁的內(nèi)表面和/或所述內(nèi)壁的外表面涂抹粘合劑,以使所述外壁與所述內(nèi)壁套裝后通過(guò)所述粘合劑相互粘連。

進(jìn)一步地,所述粘合劑的涂覆厚度可調(diào)。

進(jìn)一步地,所述涂覆裝置包括容器、輸送通道和粘合劑出口,所述容器用于盛放所述粘合劑,所述輸送通道與所述容器連接并用于輸送所述粘合劑,所述粘合劑出口與所述輸送通道連通以將所述粘合劑涂覆在所述外壁或所述內(nèi)壁上。

進(jìn)一步地,所述輸送通道設(shè)置在第一支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部;和/或,所述粘合劑出口為設(shè)置于第一支撐結(jié)構(gòu)上的與所述輸送通道連通的孔口。

進(jìn)一步地,所述輸送通道包括輸送管和噴頭,所述輸送管與所述噴頭連接,所述噴頭的噴口作為所述粘合劑出口,以通過(guò)所述噴頭將所述粘合劑噴涂在所述外壁的內(nèi)表面或所述內(nèi)壁的外表面上。

進(jìn)一步地,所述制備裝置還包括定位裝置,所述定位裝置用于在將所述外壁與所述內(nèi)壁套裝之前對(duì)所述外壁和/或所述內(nèi)壁進(jìn)行定位。

進(jìn)一步地,所述定位裝置能夠調(diào)整所述外壁和所述內(nèi)壁中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)的位置。

進(jìn)一步地,所述外壁與所述內(nèi)壁同軸,所述定位裝置能夠調(diào)整所述外壁與所述內(nèi)壁之間的軸向距離。

進(jìn)一步地,所述定位裝置包括與所述第一支撐結(jié)構(gòu)連接的支架,所述支架能夠相對(duì)于所述支撐座移動(dòng),所述支架上設(shè)有齒條,所述支撐座上設(shè)有與所述齒條相互嚙合的齒輪,以通過(guò)所述齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述齒條運(yùn)動(dòng),所述齒條帶動(dòng)所述第一支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng),從而使所述外壁相對(duì)于所述內(nèi)壁發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。

進(jìn)一步地,所述定位裝置還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu),所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在所述支撐座上,所述第一支撐結(jié)構(gòu)安裝在所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上,以使所述第一支撐結(jié)構(gòu)能夠在所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地,所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括滑軌和滑塊,所述滑塊與所述滑軌滑動(dòng)配合,所述滑軌安裝在所述支撐座上,所述第一支撐結(jié)構(gòu)與所述滑塊連接。

進(jìn)一步地,所述第一支撐結(jié)構(gòu)的支撐部所采用的材料為生物相容性材料。

基于上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型單獨(dú)提供內(nèi)壁和外壁,并且外壁為管狀結(jié)構(gòu),內(nèi)壁為包含生物活性物質(zhì)的生物構(gòu)建體,然后通過(guò)套裝的方式將內(nèi)壁與外壁固定連接在一起,從而形成管腔組織構(gòu)建體,這種制備裝置步驟簡(jiǎn)單,組裝效率高,適用于批量生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:

圖1為本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1實(shí)施例的左視圖。

圖3為本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置一個(gè)實(shí)施例中輸送通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中標(biāo)號(hào)P所示部分的放大圖。

圖5為圖1實(shí)施例在第一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖1實(shí)施例在第二運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖1實(shí)施例在第三運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圖1實(shí)施例在第四運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中:1-底座,2-安裝板,3-夾具,4-旋轉(zhuǎn)桿,5-內(nèi)壁,6-滑軌,7-滑塊,8-支架,9-支撐柱,10-外壁,11-推桿,12-彈簧,13-齒條,14-齒輪,15-手輪,16-容器,17-輸送通道,18-孔口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“橫向”、“縱向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

在本實(shí)用新型中,除非另有說(shuō)明,否則本文中使用的科學(xué)和技術(shù)名詞具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所通常理解的含義。為了更好地理解本實(shí)用新型,下面提供相關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義和解釋。

如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中使用的,單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該/所述”包括復(fù)數(shù)的指示物,除非上下文另有明確規(guī)定。此外,本文中任何提及的“或”意在包括“和/或”,除非另有說(shuō)明。

如本文中使用的,術(shù)語(yǔ)“組織”是指由形態(tài)相同或類(lèi)似、機(jī)能相同的細(xì)胞群構(gòu)成的細(xì)胞集合體,并且通常還包含非細(xì)胞形態(tài)的物質(zhì)(稱(chēng)為細(xì)胞間質(zhì),例如基質(zhì)、纖維等)。組織可包括一種或多種細(xì)胞。

如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“微囊”是指,含有細(xì)胞和生物相容性材料的微結(jié)構(gòu)(例如,微米級(jí)至毫米級(jí)的結(jié)構(gòu)),其中,細(xì)胞被包裹在所述生物相容性材料內(nèi)。本實(shí)用新型的微囊在生理環(huán)境下(例如4-37℃,例如pH在6-8之間,例如在生理環(huán)境的流體剪切力下)具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,微囊具有在吸取或擠壓中不會(huì)造成微囊破碎的力學(xué)強(qiáng)度。

在本實(shí)用新型中,術(shù)語(yǔ)“生物構(gòu)建體”是指使用本實(shí)用新型的微囊構(gòu)建的物體,其可以具有二維或三維的結(jié)構(gòu),可以用于制備人工組織前體。

如本文中使用的,術(shù)語(yǔ)“管腔”是指形狀為管狀、具有中空內(nèi)腔的器官,例如循環(huán)管腔、消化管腔、呼吸管腔、泌尿管腔或生殖管腔,例如血管,食管,氣管,胃,膽管,腸道(包括小腸和大腸,例如十二指腸、空腸、回腸、盲腸(包括闌尾)、升結(jié)腸、結(jié)腸右曲、橫結(jié)腸、結(jié)腸左曲、降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸),輸卵管,輸精管,輸尿管,膀胱或淋巴管)。

如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“生物相容性材料”是指這樣的材料,其(以及其降解產(chǎn)物)對(duì)于細(xì)胞是無(wú)毒性的,并且在植入宿主(例如人體)后與宿主相容,不會(huì)造成顯著的或者嚴(yán)重的副作用,例如,不會(huì)對(duì)宿主(例如人體組織)造成毒害作用,不會(huì)引起宿主的免疫排斥反應(yīng)、過(guò)敏反應(yīng)或炎癥反應(yīng)等等。

如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“生物可降解材料”是指這樣的材料,其能夠被細(xì)胞或生物體降解和吸收,并且其降解產(chǎn)物是生物相容性的。此類(lèi)材料可以是天然來(lái)源的(例如來(lái)源于動(dòng)植物),也可以是人工合成的。

如本文中使用的,術(shù)語(yǔ)“生物打印”是指:利用生物材料(包括但不限于,生物分子例如蛋白質(zhì),脂質(zhì),核酸和代謝產(chǎn)物;細(xì)胞例如細(xì)胞溶液、含細(xì)胞的凝膠、細(xì)胞懸浮液、細(xì)胞濃縮物、多細(xì)胞聚集體和多細(xì)胞體;亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)例如細(xì)胞器和細(xì)胞膜;與生物分子相關(guān)的分子例如合成的生物分子或生物分子的類(lèi)似物)的打印。如本文中使用的,術(shù)語(yǔ)“打印”是指,按照預(yù)定的模式沉積材料的過(guò)程。在本實(shí)用新型中,生物打印優(yōu)選地通過(guò)與自動(dòng)的或半自動(dòng)的、計(jì)算機(jī)輔助的三維原型裝置(例如生物打印機(jī))相匹配的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,在本實(shí)用新型中,“打印”(例如生物打印)可通過(guò)各種方法來(lái)進(jìn)行,包括但不限于,使用打印機(jī)(例如3D打印機(jī)或生物打印機(jī))進(jìn)行打印;使用自動(dòng)化或非自動(dòng)化機(jī)械過(guò)程(而非打印機(jī))進(jìn)行打??;通過(guò)手工放置或手工沉積(例如使用移液器)進(jìn)行打印。

為了提高管腔組織構(gòu)建體制備的效率,首先提出一種管腔組織構(gòu)建體的制備方法。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,該管腔組織構(gòu)建體的制備方法包括:

提供用于制備管腔組織構(gòu)建體的內(nèi)壁5和外壁10,其中,內(nèi)壁5為包含生物活性物質(zhì)的生物構(gòu)建體,外壁10為管狀;

將外壁10與內(nèi)壁5通過(guò)套裝方式固定連接在一起。

其中,內(nèi)壁5為包含生物活性物質(zhì)的生物構(gòu)建體,即內(nèi)壁5是具備生物活性的,可以由3D生物打印機(jī)打印而成,也可以手動(dòng)制作。

生物構(gòu)建體可以為消化道管腔組織構(gòu)建體、呼吸道管腔組織構(gòu)建體、淋巴管管腔組織構(gòu)建體或血管管腔組織構(gòu)建體。

內(nèi)壁5可以由一種或多種微囊經(jīng)過(guò)排列形成,微囊由細(xì)胞包裹生物活性物質(zhì)而形成。內(nèi)壁5的形成方式可以有多種,比如可以在形狀為管狀或柱狀(例如側(cè)壁不開(kāi)口的圓形管狀、側(cè)壁開(kāi)口的圓形管狀、圓柱狀或沿部分圓周設(shè)置的柱狀)的臨時(shí)支持物的預(yù)設(shè)區(qū)域上粘合而成,也可以在具有曲面的打印平臺(tái)上由3D生物打印機(jī)打印而成,還可以在平面的預(yù)設(shè)區(qū)域上打印然后卷制為管狀結(jié)構(gòu),等等。

外壁10為管狀,外壁10可以為生物組織壁,比如動(dòng)物的管腔組織壁等;外壁10也可以為非生物組織壁,即外壁10是不具備生物活性的,一般地,可以采用聚合物纖維(例如尼龍、滌綸)、蠶絲或膨體聚四氟乙烯等材料制成。

外壁10可以作為內(nèi)壁5的支持物,外壁10可以是生物不可降解的材料,也可以是生物可降解的材料。對(duì)于不可降解的材料來(lái)說(shuō),當(dāng)內(nèi)壁5長(zhǎng)成目標(biāo)管狀組織后,外壁10可以仍然存在;對(duì)于可降解材料來(lái)說(shuō),當(dāng)內(nèi)壁5長(zhǎng)成目標(biāo)管狀組織后,其外壁10最終會(huì)逐漸降解掉、消失,即得到完全的生物管狀組織。

優(yōu)選地,制備管狀生物構(gòu)建體通過(guò)包含以下步驟的方法進(jìn)行:

(1)提供一種或多種微囊,其全部或者部分表面附著有第一組分;優(yōu)選地,所述第一組分包含于第一試劑中;

(2)在用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件表面的預(yù)設(shè)區(qū)域上涂布含有第二組分的第二試劑,其中,當(dāng)所述第一組分與第二組分接觸時(shí),能夠產(chǎn)生粘連效果,實(shí)現(xiàn)粘合作用;所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為管狀或柱狀(例如側(cè)壁不開(kāi)口的圓形管狀、側(cè)壁開(kāi)口的圓形管狀、圓柱狀或沿部分圓周設(shè)置的柱狀)物,所述預(yù)設(shè)區(qū)域位于用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件的曲面;任選地,在涂布第二試劑之前,將襯底材料涂布在用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件表面的預(yù)設(shè)區(qū)域上;

(3)將步驟(1)中的全部或者部分表面附著有第一組分的微囊放置于涂布了第二試劑的預(yù)設(shè)區(qū)域,使所述微囊表面上的第一組分與預(yù)設(shè)區(qū)域上的第二組分接觸,產(chǎn)生粘連效果,從而將所述微囊組裝(粘合)成第一層結(jié)構(gòu),所述第一層結(jié)構(gòu)為管狀結(jié)構(gòu);

任選地,所述方法還包括以下步驟:

(4)在前一步驟產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上涂布第二試劑;

(5)將步驟(1)中的全部或者部分表面附著有第一組分的微囊放置于前一步驟產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上,使所述微囊表面上的第一組分與前一步驟產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上的第二組分接觸,產(chǎn)生粘連效果,從而在前一步驟產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上,將所述微囊組裝(粘合)成另一層結(jié)構(gòu);

(6)任選地,重復(fù)步驟(4)和(5)一次或多次;例如至少1次,至少2次,至少3次,至少4次,至少5次,至少10次,至少15次,至少20次,至少30次,至少40次,至少50次,至少100次,至少200次,至少500次,或更多次;

從而得到管狀生物構(gòu)建體。

任選地,所述方法還包括:將側(cè)壁開(kāi)口的圓形管狀生物構(gòu)建體進(jìn)行粘合,得到側(cè)壁不開(kāi)口的圓形管狀生物構(gòu)建體。

任選地,所述方法還包括:將管狀生物構(gòu)建體從用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件上分離。

優(yōu)選地,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為具有曲面的打印平臺(tái),例如3D打印機(jī)的旋轉(zhuǎn)桿。

優(yōu)選地,所述襯底材料是溫敏性材料,例如明膠、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚N-異丙基丙烯酰胺—聚乙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇共聚物(例如聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物),聚羥乙基丙烯酸酯、瓊脂糖、Matrigel、殼聚糖/甘油磷酸鈉體系或Pluronic F127。

優(yōu)選地,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為溫敏性材料(例如明膠、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚N-異丙基丙烯酰胺—聚乙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇共聚物,聚羥乙基丙烯酸酯、瓊脂糖、Matrigel、殼聚糖/甘油磷酸鈉體系或Pluronic F127)制成的圓柱狀物或圓管狀物。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為圓柱狀物。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為圓柱狀物,所述預(yù)設(shè)區(qū)域?yàn)閳A柱狀物的整個(gè)側(cè)面,從而,步驟(3)得到的第一層結(jié)構(gòu)為側(cè)壁不開(kāi)口的圓形管狀結(jié)構(gòu)。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為圓柱狀物,所述預(yù)設(shè)區(qū)域在展開(kāi)的圓柱狀物的側(cè)面上為一矩形,并且所述預(yù)設(shè)區(qū)域沿圓柱狀物的軸向貫通圓柱狀物的側(cè)面,從而,步驟(3)得到的第一層結(jié)構(gòu)為側(cè)壁不開(kāi)口的圓形管狀結(jié)構(gòu)。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為圓柱狀物,所述預(yù)設(shè)區(qū)域在展開(kāi)的圓柱狀物的側(cè)面上為一矩形,并且所述預(yù)設(shè)區(qū)域沿圓柱狀物的徑向貫通柱狀物側(cè)面,從而,步驟(3)得到的第一層結(jié)構(gòu)為側(cè)壁不開(kāi)口的圓形管狀結(jié)構(gòu)。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述用于支撐內(nèi)壁5的支撐部件為圓柱狀物,所述預(yù)設(shè)區(qū)域在展開(kāi)的圓柱狀物的側(cè)面上為一矩形,并且未沿徑向或軸向貫通圓柱狀物側(cè)面,從而,步驟(3)得到的第一層結(jié)構(gòu)為側(cè)壁開(kāi)口的圓形管狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地,步驟(3)中,在將全部或部分表面附著有第一組分的微囊放置于步驟(2)的涂布了第二試劑的預(yù)設(shè)區(qū)域之后,靜置0.1-60s;(例如0.1-1s,1-5s,5-10s,10-15s,15-20s,20-25s,25-30s,30-35s,35-40s,40-45s,45-50s,50-55s,或55-60s)。該靜置步驟有利于所述微囊表面上的第一組分與預(yù)設(shè)區(qū)域上的第二組分充分接觸,并發(fā)生相互作用,從而將所述微囊組裝(粘合)成第一層結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地,通過(guò)生物打印法來(lái)實(shí)施制備管狀生物構(gòu)建體的方法。

優(yōu)選地,使用打印機(jī)(例如3D生物打印機(jī))來(lái)進(jìn)行生物打印法;或者,使用自動(dòng)化或非自動(dòng)化機(jī)械過(guò)程來(lái)進(jìn)行生物打印法;或者,通過(guò)使用手工放置或手工沉積法(例如使用移液器)來(lái)進(jìn)行生物打印法。

在本實(shí)用新型的制備人工組織前體的方法中,優(yōu)選地,所述第一組分和/或第二組分為生物相容性材料,為來(lái)源于生物的材料,和/或?yàn)樯锟山到獠牧稀?/p>

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述第一組分與第二組分接觸而產(chǎn)生的粘連效果可用于將兩個(gè)微囊粘合在一起,形成構(gòu)建體;并且由此所獲得的構(gòu)建體的拉伸模量不低于10Pa,例如不低于20Pa,不低于30Pa,不低于40Pa,不低于50Pa,不低于60Pa,不低于70Pa,不低于80Pa,不低于90Pa,不低于100Pa,不低于200Pa,不低于300Pa,不低于400Pa,不低于500Pa,不低于600Pa,不低于700Pa,不低于800Pa,不低于900Pa,不低于1000Pa。

優(yōu)選地,所述第一組分和第二組分是選自下列的組合:

(1)纖維蛋白原和凝血酶;

(2)海藻酸鹽(例如海藻酸鈉)或氧化的海藻酸鹽(例如氧化的海藻酸鈉)和含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物質(zhì)(例如含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的溶液或半固體(例如凝膠));

(3)含馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的分子(例如含有馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的聚乙二醇(MAL-PEG))和含自由巰基的分子(例如含有自由巰基的聚乙二醇(PEG-SH));

(4)含有陰離子的物質(zhì)(例如含有陰離子的溶液或半固體(例如凝膠))和α-氰基丙烯酸酯(例如α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸異丁酯,α-氰基丙烯酸異己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯);

(5)纖維蛋白原和α-氰基丙烯酸酯(例如α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸異丁酯,α-氰基丙烯酸異己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯);

(6)血清白蛋白(例如,牛血清白蛋白)和戊二醛;

(7)含氨基甲酸酯基團(tuán)(-NHCOO-)或異氰酸酯基團(tuán)(-NCO)的分子(例如含氨基甲酸酯基團(tuán)的聚乙二醇或含異氰酸酯基團(tuán)的聚乙二醇)和含活潑氫的分子(例如含羧基的聚乙二醇);

(8)明膠-間苯二酚和戊二醛;

(9)碳化二亞胺交聯(lián)明膠和聚L-谷氨酸(PLGA);和

(10)胺基化明膠和醛基化多糖。

本實(shí)用新型的微囊的尺寸可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,而不受特別限制。球形微囊的尺寸通??梢酝ㄟ^(guò)其直徑來(lái)進(jìn)行明確定義。在嚴(yán)格定義的情況下,術(shù)語(yǔ)“直徑”不能用于描述非球形的結(jié)構(gòu)。然而,在本實(shí)用新型中,也使用術(shù)語(yǔ)“直徑”來(lái)描述非球形的微囊的尺寸。在此情況下,術(shù)語(yǔ)“直徑”表示,與非球形的微囊具有相同體積的球形微囊的直徑。換言之,在本實(shí)用新型中,使用球形微囊的直徑來(lái)描述具有相同體積的非球形的微囊的尺寸。因此,在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型微囊的尺寸(即,本文所定義的直徑)可以為20-2000μm,例如30-1900μm,40-1800μm,50-1700μm,60-1600μm,70-1500μm,80-1400μm,90-1300μm,100-1200μm,200-1000μm,300-800μm,400-600μm,100-500μm。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型微囊的尺寸(即,本文所定義的直徑)可以為20-30、30-50、50-100、100-150、150-200、200-250、250-300、300-350、350-400、400-450、450-500、500-600、600-700、700-800、800-900、900-1000、1000-1500、1500-2000、20-50、20-100、100-200、200-400、500-600、600-800、800-1000、或1000-2000μm。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型微囊的尺寸(即,本文所定義的直徑)為至少20、30、50、100、120、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1500、或2000μm。

本實(shí)用新型的微囊的形狀可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,而不受特別限制。例如,本實(shí)用新型微囊可以是球形,或者任何期望的形狀(例如立方體,矩形棱柱,六棱柱,圓柱,或不規(guī)則的形狀)。例如,一些形狀(例如球形,立方體,矩形棱柱,六棱柱)可用于實(shí)現(xiàn)微囊在構(gòu)建體中的緊密堆積。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊為固體或半固體。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊為凝膠態(tài)。例如,本實(shí)用新型的微囊的核層和/或殼層可以為凝膠態(tài)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊包含水凝膠。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述水凝膠包含海藻酸鹽,瓊脂糖,明膠,殼聚糖,或其它水溶性或親水性聚合物。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊以混合物的形式存在。在此類(lèi)實(shí)施方案中,微囊可以與混合物中的另一微囊接觸或融合。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊是分離的微囊。例如,在某些實(shí)施方案中,微囊不與其他的微囊直接接觸。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的分離的微囊提供于容器中。

本實(shí)用新型的微囊可使用各種方法來(lái)制備。例如,在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,可使用用于制造微球體的方法來(lái)制備本實(shí)用新型的微囊,例如使用造粒儀來(lái)進(jìn)行制備。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊是在無(wú)菌條件下制備的。某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊是在GMP工作間中制備的。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊在即將使用前被制備。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊在制備后貯存于4℃,例如貯存3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、1天、2天、或3天。

本實(shí)用新型微囊包含的細(xì)胞的種類(lèi)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,而不受特別限制。優(yōu)選地,所述微囊中包含內(nèi)皮細(xì)胞(例如血管內(nèi)皮細(xì)胞)、平滑肌細(xì)胞(例如血管平滑肌細(xì)胞)和/或未分化的細(xì)胞。

優(yōu)選地,所述微囊中的細(xì)胞為未分化的細(xì)胞,例如干細(xì)胞(例如脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞)。

優(yōu)選地,所述未分化的細(xì)胞能夠分化為內(nèi)皮細(xì)胞和/或平滑肌細(xì)胞。

優(yōu)選地,所述未分化的細(xì)胞選自干細(xì)胞(例如脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞)和祖細(xì)胞(例如內(nèi)皮祖細(xì)胞)中的一種或多種。

本實(shí)用新型微囊包含的細(xì)胞的來(lái)源可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,而不受特別限制。優(yōu)選地,所述細(xì)胞獲自動(dòng)物,例如哺乳動(dòng)物,例如人、猿、猴、大猩猩、牛、豬、犬、綿羊和山羊。

優(yōu)選地,所述細(xì)胞來(lái)源于選自下述的組織:結(jié)締組織(例如,疏松結(jié)締組織、致密結(jié)締組織、彈性組織、網(wǎng)狀結(jié)締組織和脂肪組織)、肌肉組織(例如,骨骼肌、平滑肌和心肌)、泌尿生殖組織、胃腸組織、肺組織、骨組織、神經(jīng)組織和上皮組織(例如,單層上皮和復(fù)層上皮)、內(nèi)胚層來(lái)源的組織、中胚層來(lái)源的組織和外胚層來(lái)源的組織。

本實(shí)用新型微囊包含的細(xì)胞的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,而不受特別限制。例如,本實(shí)用新型微囊的核層各自獨(dú)立地可以包含1-106個(gè)細(xì)胞,例如10-900、20-800、30-700、40-600、50-500、60-400、70-300、80-200、10-100個(gè)、10-103個(gè)、10-104個(gè)、10-105個(gè)、10-106個(gè)細(xì)胞。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型微囊包含至少1、2、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、104、2x104、3x104、4x104、5x104、6x104、7x104、8x104、9x104、105、2x105、3x105、4x105、5x105、6x105、7x105、8x105、9x105、或106個(gè)細(xì)胞。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型微囊包含1-2、2-4、4-6、6-8、8-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90、90-100、100-150、150-200、200-300、300-400、400-500、500-1000、1000-2000、2000-3000、3000-4000、4000-5000、5000-104、104-2x104、2x104-3x104、3x104-4x104、4x104-5x104、5x104-105、105-2x105、2x105-3x105、3x105-4x105、4x105-5x105、5x105-106、1-10、2-10、2-5、5-10、10-20、20-30、30-50、2-25、25-50、2-50、50-100、100-200、50-250、250-500、500-2000、2-100、2-500、或2-2000個(gè)細(xì)胞。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,除了如上描述的內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和/或未分化的細(xì)胞之外,所述微囊包裹的細(xì)胞還包括額外細(xì)胞。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述額外細(xì)胞來(lái)源于選自下述的組織:結(jié)締組織(例如,疏松結(jié)締組織、致密結(jié)締組織、彈性組織、網(wǎng)狀結(jié)締組織和脂肪組織)、肌肉組織(例如,骨骼肌、平滑肌和心肌)、泌尿生殖組織、胃腸組織、肺組織、骨組織、神經(jīng)組織和上皮組織(例如,單層上皮和復(fù)層上皮)、內(nèi)胚層來(lái)源的組織、中胚層來(lái)源的組織和外胚層來(lái)源的組織。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述額外細(xì)胞選自肌肉細(xì)胞(例如,骨骼肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和成肌細(xì)胞)、結(jié)締組織細(xì)胞(例如,骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞或淋巴組織的細(xì)胞)、骨髓細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、上皮細(xì)胞、乳腺細(xì)胞、血管細(xì)胞、血細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、許旺細(xì)胞、胃腸細(xì)胞、肝細(xì)胞、胰細(xì)胞、肺細(xì)胞、氣管細(xì)胞、角膜細(xì)胞、泌尿生殖細(xì)胞、腎細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、實(shí)質(zhì)細(xì)胞、周細(xì)胞、間皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)胚層來(lái)源的細(xì)胞、中胚層來(lái)源的細(xì)胞、外胚層來(lái)源的細(xì)胞、癌來(lái)源的細(xì)胞、細(xì)胞系、或其任何組合。

優(yōu)選地,本實(shí)用新型的微囊包含細(xì)胞和包裹所述細(xì)胞的核層。優(yōu)選地,所述核層能夠?yàn)榧?xì)胞的生命活動(dòng)提供微環(huán)境。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,微囊提供了適合細(xì)胞粘附和伸展的空間結(jié)構(gòu)和微環(huán)境,從而細(xì)胞在該結(jié)構(gòu)內(nèi)能夠正常進(jìn)行增殖、分化、遷移、分泌或新陳代謝。所述微環(huán)境指細(xì)胞所生長(zhǎng)的環(huán)境,其包含的要素包括物理因素,比如空間結(jié)構(gòu)、力學(xué)強(qiáng)度、溫度、濕度、滲透壓等;化學(xué)因素,比如酸堿度、離子濃度等;生物因素,包括細(xì)胞、細(xì)胞因子等。這些要素共同構(gòu)成細(xì)胞生命活動(dòng)的環(huán)境,并對(duì)在這個(gè)環(huán)境中生長(zhǎng)的細(xì)胞的增殖、分化、遷移、分泌和新陳代謝進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控。優(yōu)選地,所述核層能夠?yàn)榧?xì)胞的生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

優(yōu)選地,所述核層地由生物相容性材料制成。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊還包含封裝所述核層的殼層。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,微囊的殼層為包裹的細(xì)胞提供了力學(xué)保護(hù)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊或微囊的殼層具有一定的力學(xué)強(qiáng)度,從而能夠?qū)崿F(xiàn)立體堆積。在本實(shí)用新型中,特別優(yōu)選地,微囊及其殼層具有適當(dāng)?shù)牧W(xué)保護(hù)性能(例如,具有合適的硬度和/或彈性模量)。一方面,微囊內(nèi)的細(xì)胞在操作過(guò)程中(例如,在3D打印過(guò)程中)易于因外界壓力或剪切力的傷害而受損或死亡。因此,如果微囊及其殼層的硬度和/或彈性模量太低,那么將導(dǎo)致微囊內(nèi)的細(xì)胞存活率在人工操作后顯著下降,進(jìn)而導(dǎo)致微囊的應(yīng)用受到限制,或者需要使用大量的細(xì)胞。另一方面,如果微囊及其殼層的硬度和/或彈性模量太高,那么將導(dǎo)致微囊內(nèi)的細(xì)胞的伸展、遷移受到限制,并且阻礙不同微囊的細(xì)胞之間建立細(xì)胞連接,不利于構(gòu)建有機(jī)的整體(例如,人工組織)。因此,適當(dāng)?shù)牧W(xué)保護(hù)性能不僅使得能夠?qū)Ρ緦?shí)用新型的微囊進(jìn)行各種操作(例如進(jìn)行3D生物打印,進(jìn)行微囊的精確排布等),而且有利于微囊內(nèi)的細(xì)胞伸展、遷移、建立細(xì)胞連接,并形成有機(jī)的構(gòu)建體(例如人工組織),因此,是特別優(yōu)選的。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型微囊的核層和/或殼層各自任選地經(jīng)過(guò)處理(例如使用核層固定液或殼層固定液進(jìn)行處理,例如,以改善核層或殼層的力學(xué)性能)

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊、微囊的核層或微囊的殼層各自獨(dú)立地具有約0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.3、或0.4GPa的硬度。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊或微囊的殼層微囊、微囊的核層或微囊的殼層各自獨(dú)立地具有0.01-0.02、0.02-0.03、0.03-0.04、0.04-0.05、0.05-0.06、0.06-0.07、0.07-0.08、0.08-0.09、0.09-0.1、0.1-0.15、0.15-0.2、0.2-0.3、0.3-0.4、0.01-0.4、0.01-0.05、0.05-0.1、0.1-0.2、0.2-0.4、0.05-0.15、或0.06-0.1GPa的硬度。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊、微囊的核層或微囊的殼層具有約0.083GPa的硬度。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊、微囊的核層或微囊的殼層各自獨(dú)立地具有約0.01、0.05、0.1、0.5、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.4、2.8、3.2、4、10、20、30、40、50、80、或100MPa的彈性模量。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊、微囊的核層或微囊的殼層各自獨(dú)立地具有0.01-0.05、0.05-0.1、0.1-0.5、0.5-0.8、0.8-1、1-1.2、1.2-1.4、1.4-1.6、1.6-1.8、1.8-2、2-2.4、2.4-2.8、2.8-3.2、3.2-4、4-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-80、80-100、0.5-4、0.5-1、1-1.5、1.5-2、2-3、0.8-1.6、1.4-2.4、0.8-3.2、0.01-100、1-100、10-100、或0.5-50MPa的彈性模量。核層或殼層的力學(xué)保護(hù)作用(例如,硬度和彈性模量)可通過(guò)對(duì)核層或殼層的組分和/或含量的配置來(lái)控制。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述殼層也能夠?yàn)榧?xì)胞的生命活動(dòng)提供微環(huán)境,例如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述殼層由生物相容性材料制成。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備核層和殼層的生物相容性材料可以是相同的或不同的。然而,特別優(yōu)選地,根據(jù)其預(yù)期的目的,核層和殼層具有不同的組成。不拘于理論限制,通常認(rèn)為,殼層提供了主要的力學(xué)保護(hù)作用,而核層則提供了細(xì)胞生命活動(dòng)所需的主要的營(yíng)養(yǎng)成分和微環(huán)境。因此,在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,與殼層相比,核層具有更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,與核層相比,殼層具有較低的降解速率,但具有更高的硬度和/或彈性模量。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,殼層中不包含細(xì)胞。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,核層和殼層分別以不同的重量比包含相同的生物相容性材料。換言之,核層和殼層可以由相同的生物相容性材料制成,但以不同的重量比包含生物可降解材料。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述殼層各自獨(dú)立地是通透性的。例如,所述殼層對(duì)于水,氧氣,和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(糖類(lèi)例如葡萄糖,脂肪,蛋白質(zhì),氨基酸,短肽,礦物質(zhì),維生素、細(xì)胞因子、核苷酸等)是通透性的。

一般認(rèn)為,半通透的(即,選擇通透的)殼層的使用可能是有利的,因?yàn)槠淠軌蚴沟盟?,氧氣,葡萄糖,礦物質(zhì),和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)透過(guò)殼層,進(jìn)入核層,并提供給細(xì)胞,并且能夠阻止對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)(例如來(lái)自宿主免疫系統(tǒng)的抗體蛋白)進(jìn)入核層。然而,在本實(shí)用新型的微囊中,通透性殼層的使用是優(yōu)選的和有利的。特別地,通透性的殼層使得各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(包括大分子和小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),例如葡萄糖,脂肪,蛋白質(zhì),氨基酸,短肽,礦物質(zhì),維生素、細(xì)胞因子、核苷酸等)能夠更加容易、順暢地進(jìn)行交換,避免局部區(qū)域的細(xì)胞無(wú)法獲得充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。例如,當(dāng)使用本實(shí)用新型的微囊構(gòu)建大尺寸的人工組織時(shí),通透性的殼層將能夠促進(jìn)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的交換,促進(jìn)人工組織內(nèi)部/核心區(qū)域的微囊內(nèi)的細(xì)胞獲得充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。此外,通透性的殼層有利于不同微囊之間的細(xì)胞進(jìn)行信號(hào)傳遞和建立細(xì)胞連接。特別地,細(xì)胞在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)分泌多種物質(zhì)(包括細(xì)胞外基質(zhì)的某些組分和多種信號(hào)分子),與鄰近的、甚至遠(yuǎn)端的細(xì)胞進(jìn)行信號(hào)傳遞和/或物質(zhì)交流,并由此對(duì)細(xì)胞自身的生命活動(dòng)以及鄰近的、甚至遠(yuǎn)端的細(xì)胞的生命活動(dòng)產(chǎn)生影響或進(jìn)行調(diào)控。因此,如果使用選擇通透性的殼層的話(huà),那么細(xì)胞之間的信號(hào)傳遞和/或物質(zhì)交流將有可能受到影響/阻礙,例如細(xì)胞分泌的某些大分子信號(hào)物質(zhì)(例如細(xì)胞因子蛋白)可能無(wú)法透過(guò)殼層,從而可能阻礙不同微囊之間的細(xì)胞信號(hào)的傳遞和細(xì)胞連接的建立,不利于構(gòu)建有機(jī)的整體(例如,人工組織)。因此,通透性殼層的使用對(duì)于本實(shí)用新型的微囊而言是優(yōu)選的。在本實(shí)用新型中,表述“通透性殼層”意指,各種小分子和大分子物質(zhì)(例如蛋白質(zhì))能夠自由通過(guò)殼層。例如,在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述殼層對(duì)于分子量在5000kDa以下的分子是通透的。例如,在某些實(shí)施方案中,所述殼層對(duì)于分子量在200kDa以下或分子量在200kDa-300kDa、300kDa-400kDa、400kDa-500kDa、500kDa-800kDa、800kDa-1000kDa、1000kDa-1500kDa、1500kDa-2000kDa、2000kDa-3000kDa、3000kDa-4000kDa或4000kDa-5000kDa范圍內(nèi)的分子是通透的。在某些實(shí)施方案中,所述殼層對(duì)于免疫球蛋白(例如IgG、IgM、IgA、IgD、IgE)是通透的。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述殼層各自獨(dú)立地具有用于微囊內(nèi)外物質(zhì)交換的通道或孔。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(糖類(lèi)例如葡萄糖,脂肪,蛋白質(zhì),氨基酸,短肽,礦物質(zhì),維生素、細(xì)胞因子、核苷酸等)通過(guò)所述通道或孔擴(kuò)散進(jìn)入所述微囊內(nèi)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述通道的直徑為至少10、20、50、100、150、200、250、300、350、400、或500nm。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述通道的直徑為例如1nm-5μm;10nm-2μm;100nm-1μm;200-800nm等。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述孔的直徑為至少100、200、400、600、800、1000、1500、2000、4000、或5000nm。

本實(shí)用新型的微囊的殼層的厚度可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,而不受特別限制。例如,本實(shí)用新型微囊的殼層的厚度各自獨(dú)立地可以為1-20μm,例如5-15μm,例如8-12μm。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊的殼層的厚度各自獨(dú)立地可以為約0.1、0.5、1、2、5、10、15、20、25、30、或50μm。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊的殼層的厚度各自獨(dú)立地可以為0.1-0.5、0.5-1、1-2、2-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-50、50-100、100-200、200-300、300-400、400-500、0.1-1、1-5、1-10、5-10、10-20、10-30、5-20、或1-20μm。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的微囊的殼層不包含細(xì)胞。

優(yōu)選地,本實(shí)用新型所述的生物相容性材料包含生物可降解材料。

在本實(shí)用新型中,使用生物可降解材料來(lái)制備微囊是特別優(yōu)選的。特別地,對(duì)于微囊在制備人工組織前體中的用途而言,無(wú)法降解的材料的使用是不利的。這是因?yàn)椋环矫?,這些無(wú)法降解的材料將被保留在所獲得的人工組織中,從而限制人工組織的應(yīng)用;另一方面,這些無(wú)法降解的材料將阻礙不同微囊的細(xì)胞之間建立細(xì)胞連接,不利于構(gòu)建有機(jī)的整體(例如,人工組織)。因此,生物可降解材料在殼層中的使用對(duì)于利用微囊來(lái)制備人工組織前體是特別有利的和優(yōu)選的。

在本實(shí)用新型的實(shí)施方案中,用于制備微囊的生物可降解材料可以是天然存在的(例如來(lái)源于動(dòng)植物的天然存在的生物可降解材料,例如膠原蛋白,纖維蛋白,殼聚糖,海藻酸鹽,淀粉,透明質(zhì)酸,層粘連蛋白,瓊脂糖,明膠,葡聚糖,以及其任意組合),人工合成的,重組產(chǎn)生的,經(jīng)過(guò)改性的,或者其任何組合。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的所述生物可降解材料是天然存在的可降解生物材料。優(yōu)選地,所述天然存在的可降解生物材料,選自膠原蛋白,纖維蛋白,殼聚糖,海藻酸鹽(例如海藻酸鈉或海藻酸鈣),淀粉,透明質(zhì)酸,層粘連蛋白,瓊脂糖,明膠,葡聚糖,甲殼素,纖維素(如羧甲基纖維素,氧化再生纖維素,細(xì)菌纖維素),蠶絲蛋白,硫酸軟骨素,肝素,纖維蛋白原,纖連蛋白,粘多糖,粘液素,以及其任意組合。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的所述生物可降解材料是經(jīng)過(guò)改性的可降解生物材料,例如經(jīng)過(guò)改性的海藻酸鹽,例如氧化海藻酸鹽(例如氧化海藻酸鈉),改性明膠(如雙醛淀粉DAS交聯(lián)改性明膠),以及其任意組合。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的所述生物可降解材料是合成的可降解生物材料,例如聚磷腈,聚丙烯酸及其衍生物(例如聚甲基丙烯酸,丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物),聚乳酸(PLA),聚羥基乙酸(PGA),聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA),聚原酸酯(POE),聚己內(nèi)酯(PCL),聚羥基丁酸酯(PHB),聚氨基酸(例如聚賴(lài)氨酸),可降解性聚氨酯(如淀粉改性聚氨酯),聚羥基烷酸酯(PHAs),聚羥基戊酸酯(PHV),聚丁二酸丁二醇酯(PBS),聚乙烯醇,聚對(duì)二氧環(huán)己酮,聚對(duì)二氧雜環(huán)己酮,聚二氧雜環(huán)己烷酮,聚碳酸丁二醇酯,以及其任何組合。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的所述生物可降解材料能夠被酶(例如細(xì)胞分泌的酶)所降解。不同的生物可降解材料的降解速率差異很大,其范圍可以為一個(gè)月到數(shù)年。然而在本實(shí)用新型中,特別優(yōu)選地,用于制備殼層的生物可降解材料在不超過(guò)1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)降解,例如在不超過(guò)30天、不超過(guò)25天、不超過(guò)20天、不超過(guò)15天、不超過(guò)10天、不超過(guò)5天、不超過(guò)4天、不超過(guò)3天、不超過(guò)2天、或不超過(guò)1天的時(shí)間內(nèi)降解。例如,用于制備微囊的生物可降解材料可以在1-2天,2-3天,3-4天,4-5天,5-10天,10-15天,15-20天,20-25天,或25-30天的時(shí)間內(nèi)降解。特別優(yōu)選地,用于制備微囊的生物可降解材料在不超過(guò)10天的時(shí)間內(nèi)降解。降解速率與生物可降解材料的分子組成、分子量大小和分子排列(例如,直鏈或支鏈)密切相關(guān)。一般情況下,分子量越高、分子排列越緊密,降解時(shí)間越長(zhǎng)。因此,微囊的降解速率可通過(guò)對(duì)殼層的組分和/或含量的配置來(lái)控制。例如,為了獲得更快的降解速率,可使用低含量(例如低于0.5%、1%、2%、3%、4%、或5%)的生物可降解材料、低分子量(例如低于500Da、1kDa、2kDa、3kDa、5kDa、或10kDa)的生物可降解材料,和/或具有疏松分子排布的生物可降解材料。為了獲得更慢的降解速率,可使用高含量(例如高于0.5%、1%、2%、3%、4%、或5%)的生物可降解材料、高分子量(例如高于500Da、1kDa、2kDa、3kDa、5kDa、或10kDa)的生物可降解材料,和/或具有緊密分子排布的生物可降解材料。另外,還可通過(guò)改變微囊的結(jié)構(gòu)(如:多層包裹、表面多孔、孔隙率大小、比表面積等)來(lái)調(diào)節(jié)生物可降解材料的降解速率。此外,生物可降解材料的降解速率還可以通過(guò)改變合成該材料的聚合方式和共聚物比例來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié);或者,可通過(guò)對(duì)該材料的交聯(lián)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外,用于制備微囊的生物可降解材料的降解速率還可受細(xì)胞生命活動(dòng)的影響。

在本實(shí)用新型中,特別優(yōu)選的是,微囊內(nèi)的細(xì)胞能夠生長(zhǎng)、伸展、增殖、遷移,并與其他微囊內(nèi)的細(xì)胞建立細(xì)胞連接,形成有機(jī)的構(gòu)建體(例如人工組織)。因此,在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊在相對(duì)短的時(shí)間(例如不超過(guò)30天的時(shí)間內(nèi),例如不超過(guò)10天的時(shí)間內(nèi))降解,以促進(jìn)不同微囊之間的細(xì)胞連接的建立,避免阻礙或影響不同微囊之間的細(xì)胞建立相互的細(xì)胞連接。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊在不超過(guò)30天、不超過(guò)25天、不超過(guò)20天、不超過(guò)15天、不超過(guò)10天、不超過(guò)5天、不超過(guò)4天、不超過(guò)3天、不超過(guò)2天、或不超過(guò)1天的時(shí)間內(nèi)降解。例如,所述微囊可以在1-2天,2-3天,3-4天,4-5天,5-10天,10-15天,15-20天,20-25天,或25-30天的時(shí)間內(nèi)降解。

各種生物可降解材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,并且其降解性能已被進(jìn)行了廣泛研究。參見(jiàn)例如,Alexander D.Augst,Hyun Joon Kong,David J.Mooney,Alginate Hydrogels as Biomaterials,Macromol.Biosci.2006,6,623-633,其通過(guò)引用并入本文。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊的降解能夠提供維持或促進(jìn)所述細(xì)胞的生命活動(dòng)的微環(huán)境,例如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,殼層的降解產(chǎn)物為小分子化合物,例如有機(jī)酸、單糖(例如葡萄糖)、寡糖、氨基酸、脂質(zhì)等。此類(lèi)降解產(chǎn)物可參與到細(xì)胞的新陳代謝活動(dòng)中,用于合成細(xì)胞外基質(zhì)或轉(zhuǎn)化為活動(dòng)所需的能量。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的生物可降解材料及其降解產(chǎn)物對(duì)于細(xì)胞是無(wú)毒的,和/或?qū)τ谒拗魇欠敲庖咴缘摹?/p>

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的生物可降解材料含有細(xì)胞外基質(zhì)或其類(lèi)似物(例如彈性蛋白)。細(xì)胞外基質(zhì)或其類(lèi)似物(例如彈性蛋白)的使用能夠?yàn)槲⒛覂?nèi)的細(xì)胞的生命活動(dòng)(特別是細(xì)胞的生長(zhǎng)、粘附、伸展,以及細(xì)胞間連接的建立)提供類(lèi)似于體內(nèi)的有利的微環(huán)境,從而是優(yōu)選的。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,用于制備微囊的生物可降解材料選自膠原蛋白(例如I型,II型,III型膠原蛋白)、纖維蛋白、殼聚糖、海藻酸鹽(例如海藻酸鈉或海藻酸鈣)、氧化海藻酸鹽(例如氧化海藻酸鈉)、淀粉、透明質(zhì)酸,層粘連蛋白,彈性蛋白,明膠、葡聚糖、聚氨基酸(例如聚賴(lài)氨酸)、瓊脂糖,或其任何組合。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包含海藻酸鹽(例如海藻酸鈉或海藻酸鈣),例如包含海藻酸鈣和明膠,任選地還包含彈性蛋白。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包含海藻酸鹽(例如海藻酸鈉或海藻酸鈣)和明膠。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包含海藻酸鹽(例如海藻酸鈉或海藻酸鈣),例如包含海藻酸鈣和明膠,任選地還包含彈性蛋白。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包含氧化海藻酸鹽(例如氧化海藻酸鈉)。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包含海藻酸鹽(例如海藻酸鈉或海藻酸鈣)和瓊脂糖。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,可使用氧化的海藻酸鹽(例如氧化的海藻酸鈉和氧化的海藻酸鈣)來(lái)制備微囊,并且可通過(guò)控制海藻酸鹽的氧化度來(lái)調(diào)節(jié)其降解速度,從而使微囊的降解速度與包裹在其中的細(xì)胞生長(zhǎng)速度相匹配。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊還包含額外的試劑,例如,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞因子和/或藥物活性成分。優(yōu)選地,所述額外的試劑能夠調(diào)控(例如促進(jìn))細(xì)胞的增殖、分化、遷移、分泌和/或新陳代謝。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包含至少一種(例如1、2、3、4、5或更多種)能夠調(diào)控(例如促進(jìn))細(xì)胞的增殖、分化、遷移、分泌和/或新陳代謝的額外的試劑。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊能夠以受控的方式釋放所述額外的試劑。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括但不限于,核苷酸,氨基酸,多肽,碳水化合物(例如單糖,寡糖,多糖),脂質(zhì),維生素等。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,細(xì)胞外基質(zhì)選自多糖,例如糖胺聚糖、蛋白聚糖;結(jié)構(gòu)蛋白,例如膠原和彈性蛋白;粘著蛋白,例如纖粘連蛋白和層粘連蛋白。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述細(xì)胞因子可以是用于調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化、遷移、分泌和/或新陳代謝的細(xì)胞因子,包括但不限于:

-與細(xì)胞生長(zhǎng)相關(guān)的細(xì)胞因子,例如胰島素、類(lèi)胰島素生長(zhǎng)因子(如IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(如TGFα和TGFβ)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、成纖細(xì)胞生長(zhǎng)因子、血小板來(lái)源生長(zhǎng)因子、骨肉瘤來(lái)源生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)激素釋放抑制因子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子、白細(xì)胞介素(如IL-1、IL-11、IL-3)、紅細(xì)胞生長(zhǎng)素、集落刺激因子、皮質(zhì)醇、甲狀腺素,或其任何組合;

-與細(xì)胞分化相關(guān)的細(xì)胞因子,例如Oct3/4,Sox2,Klf4,c-Myc,GATA4,TSP1,β-甘油磷酸鈉,地塞米松,維生素C,胰島素,IBMX,吲哚美鋅,血小板衍生生長(zhǎng)因子BB(PDGF-BB),5-氮雜胞苷,或其任何組合;

-與細(xì)胞遷移相關(guān)的細(xì)胞因子,例如環(huán)磷酸腺苷,三磷酸磷脂酰肌醇,基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1、N-鈣粘蛋白,核因子κB,骨連接素,血栓素A2,Ras,或其任何組合;和/或

-與細(xì)胞新陳代謝相關(guān)的細(xì)胞因子,例如胰島素生長(zhǎng)因子1、TRIP-Br2、DKK-1、sRANKL、OPG、TRACP-5b、ALP、SIRT1(2-7)、PGC-1α,PGC-1β、OPG、IL-3、IL-4、IL-6、TGF-β、PGE2、G-CSF、TNF-α,或其任何組合。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述藥物活性成分為能夠調(diào)控(例如促進(jìn))細(xì)胞的增殖、分化、遷移、分泌和/或新陳代謝的試劑。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述藥物活性成分選自rhIL-2、rhIL-11、rhEPO、IFN-α、IFN-β、IFN-γ、G-CSF、GM-CSF、rHuEPO、sTNF-R1、和rhTNF-α。

優(yōu)選地,所述微囊包含能夠誘導(dǎo)未分化的細(xì)胞向平滑肌細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞分化的細(xì)胞因子,例如TGF-a1、PDGF-BB、VEGF或b-FGF。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包括:脂肪干細(xì)胞和包裹所述脂肪干細(xì)胞細(xì)胞的核層,優(yōu)選地,所述核層由生物可降解材料制成;優(yōu)選地,所述核層提供誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞分化的微環(huán)境(例如,所述核層包含誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞分化的誘導(dǎo)因子)。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向平滑肌細(xì)胞分化的誘導(dǎo)因子選自TGF-a1和PDGF-BB。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化的誘導(dǎo)因子選自VEGF和b-FGF。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述微囊包括:脂肪干細(xì)胞,包裹所述脂肪干細(xì)胞細(xì)胞的核層,和,封裝所述核層的殼層;優(yōu)選地,所述核層和殼層各自獨(dú)立地由生物可降解材料制成;優(yōu)選地,所述核層提供誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞分化的微環(huán)境(例如,所述核層包含誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞分化的誘導(dǎo)因子)。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,此類(lèi)微囊的殼層也提供誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞分化的微環(huán)境(例如,所述殼層包含誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞或平滑肌分化的誘導(dǎo)因子)。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向平滑肌細(xì)胞分化的誘導(dǎo)因子選自TGF-a1和PDGF-BB。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化的誘導(dǎo)因子選自VEGF和b-FGF。

優(yōu)選地,所述生物相容性材料包含生物可降解材料。本實(shí)用新型中,使用生物可降解材料制備外壁10,可以使得人工組織前體在植入受試者體內(nèi)后的不斷生長(zhǎng)過(guò)程中,外壁10逐步降解,最終使得人工組織與被植入者的自體組織完全融合成一體。

優(yōu)選地,所述生物可降解材料選自合成可降解材料(例如脂肪族聚酯(例如聚乳酸(PLA),聚己內(nèi)酯(PCL),聚羥基烷酸酯(PHAs),聚羥基戊酸酯(PHV),聚羥基丁酸酯(PHB),聚丁二酸丁二醇酯(PBS)),聚羥基乙酸(PGA),聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA),聚原酸酯(POE),可降解性聚氨酯(例如淀粉改性聚氨酯),聚乙烯醇,聚對(duì)二氧環(huán)己酮,聚對(duì)二氧雜環(huán)己酮,聚二氧雜環(huán)己烷酮,聚碳酸丁二醇酯,聚磷腈,以及其任何組合)。

優(yōu)選地,所述生物相容性材料還包含生物不可降解材料(例如尼龍,滌綸,聚丙烯,聚乙烯,聚四氟乙烯,硅橡膠,氟硅橡膠,天然橡膠,聚丙烯酸酯,芳香族聚酯(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)),非降解性聚氨酯,聚醚醚酮,聚丙烯腈,聚硅氧烷,聚甲醛,聚氯乙烯,以及其任何組合)。

優(yōu)選地,所述生物不可降解材料是生物惰性的。

優(yōu)選地,所述外壁10為管狀外壁10或片狀外壁10。

優(yōu)選地,所述外壁10通過(guò)模具浸漬、靜電紡絲、擠壓鍛造、3D打印或噴涂制得。

在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述外壁10通過(guò)模具浸漬的方法得到。優(yōu)選地,所述模具浸漬法包含以下步驟:

(1)將用于制備外壁10的材料(例如生物可降解材料)溶于合適的溶劑(例如有機(jī)溶劑,例如氯仿,四氫呋喃或N,N-二甲基乙酰胺)中,配制成制備溶液;

(2)將模具浸入所述制備液中,取出模具,使模具上的溶劑揮發(fā);

(3)重復(fù)步驟(2)多次,得到外壁10;

任選地,所述方法還包括以下步驟:

對(duì)外壁10進(jìn)行干燥、剪切和/或滅菌。

相比于現(xiàn)有技術(shù)中僅采用由聚合物纖維(例如尼龍、滌綸)、蠶絲或膨體聚四氟乙烯等材料制成的外管作為人工血管的方式,在本實(shí)用新型上述實(shí)施例所提供的管腔組織構(gòu)建體的制備方法中,采用由聚合物纖維(例如尼龍、滌綸)、蠶絲或膨體聚四氟乙烯等材料制成的結(jié)構(gòu)或者像內(nèi)壁那樣由生物組織制成的結(jié)構(gòu)作為外壁,該外壁作為內(nèi)壁的支持物,并采用具有生物活性的生物組織壁作為人工血管的內(nèi)壁,這種由外壁作為支撐的結(jié)構(gòu)更加完整、穩(wěn)固,特別是在有外力作用的情況下,內(nèi)壁不容易脫落,有利于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組織的生物學(xué)功能,使得制成的管腔組織構(gòu)建體的內(nèi)壁能夠更接近人體的自身血管活性,減少血栓、鈣沉積、感染等問(wèn)題的發(fā)生。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的制備方法所制備的管腔組織構(gòu)建體植入體內(nèi)后,能夠形成與正常血管組織相似的平滑肌細(xì)胞層和內(nèi)皮細(xì)胞層,且與正常血管組織融合成一體。

在上述實(shí)施例中,單獨(dú)提供內(nèi)壁5和外壁10,并且外壁10為管狀結(jié)構(gòu),內(nèi)壁為包含生物活性物質(zhì)的生物構(gòu)建體,然后通過(guò)套裝的方式將內(nèi)壁與外壁固定連接在一起,從而形成管腔組織構(gòu)建體,這種組裝方法步驟簡(jiǎn)單,組裝效率高,適用于批量生產(chǎn)。

在上述實(shí)施例中,外壁10為管狀結(jié)構(gòu),內(nèi)壁5也為管狀結(jié)構(gòu),若作為內(nèi)壁5和外壁10的材料起初不是管狀結(jié)構(gòu),管腔組織構(gòu)建體的制備方法還可以包括將外壁10和內(nèi)壁5制成管狀的步驟。

具體地,內(nèi)壁5和外壁10在形成管狀前可以為片狀結(jié)構(gòu),在將外壁10與內(nèi)壁5組裝之前還包括:將內(nèi)壁5和外壁10卷制為管狀。

內(nèi)壁5和外壁10在形成管狀前可以各自具有多個(gè)弧形結(jié)構(gòu),在將外壁10與內(nèi)壁5組裝之前還包括:將用于形成內(nèi)壁5的多個(gè)弧形結(jié)構(gòu)拼接成管狀,將用于形成外壁10的多個(gè)弧形結(jié)構(gòu)拼接成管狀。

當(dāng)然,內(nèi)壁5和外壁10中也可以一個(gè)為片狀結(jié)構(gòu),通過(guò)卷制形成管狀,另一個(gè)包括多個(gè)弧形結(jié)構(gòu),通過(guò)多個(gè)弧形結(jié)構(gòu)拼合為管狀。

在上述實(shí)施例中,將外壁10與內(nèi)壁5套裝的具體實(shí)現(xiàn)方式可以有多種,比如,可以先將內(nèi)壁5固定,然后將外壁10套裝在內(nèi)壁5外側(cè);也可以先將外壁10固定,然后將內(nèi)壁5套裝在外壁10內(nèi)側(cè);當(dāng)然,還可以使外壁10和內(nèi)壁5同時(shí)運(yùn)動(dòng),以使外壁10套裝內(nèi)壁5外側(cè)。

為了避免在長(zhǎng)期的血液流動(dòng)中發(fā)生外壁10與內(nèi)壁5脫落的問(wèn)題,在將外壁10與內(nèi)壁5通過(guò)套裝方式固定連接在一起還包括在所述套裝操作之前進(jìn)行粘合劑涂覆操作。

具體來(lái)說(shuō),粘合劑涂覆操作包括:在外壁10的內(nèi)表面和/或內(nèi)壁5的外表面涂抹粘合劑,以通過(guò)粘合劑使外壁10與內(nèi)壁5相互粘連。

其中,粘合劑可以涂在外壁10的內(nèi)表面,也可以涂在內(nèi)壁5的外表面,也可以在外壁10的內(nèi)表面和內(nèi)壁5的外表面上均涂抹,具體可根據(jù)粘合劑的性質(zhì)來(lái)確定。

比如,粘合劑選為生物膠時(shí),在外壁10的內(nèi)表面和內(nèi)壁5的外表面中的任一個(gè)上涂抹均可以,但外壁10的內(nèi)表面和內(nèi)壁5的外表面中的另一個(gè)上需要有陰離子。

當(dāng)然,大部分內(nèi)壁5經(jīng)過(guò)培養(yǎng)基培養(yǎng)后都會(huì)自帶陰離子,因此可以只在外壁10的內(nèi)表面涂覆生物膠,而對(duì)內(nèi)壁5的外表面無(wú)需特別處理。

若在外壁10的內(nèi)表面涂抹生物膠,使其與內(nèi)壁5的外表面本身就帶有的陰離子粘合時(shí),也可以根據(jù)需要先在內(nèi)壁5的外表面涂抹生物膠,這樣做的好處是減少內(nèi)壁5外表面暴露出來(lái)的陰離子,內(nèi)壁5外表面的陰離子剩余不多的話(huà),其與外壁10內(nèi)表面的生物膠發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程就會(huì)比較溫和,這樣能夠更有利于套裝。而具體涂抹生物膠的層數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況而定。在內(nèi)壁5外表面所涂的生物膠與陰離子反應(yīng)后凝固,可以使內(nèi)壁5形成一個(gè)更穩(wěn)定的整體,方便進(jìn)一步套裝,克服套裝過(guò)程中外力對(duì)內(nèi)壁5整體結(jié)構(gòu)的影響。

當(dāng)然,粘合劑并不限于生物膠,還可以是適用于臨床的AB膠,只需在外壁10的內(nèi)表面與內(nèi)壁5的外表面中的一個(gè)上涂抹A膠,并在外壁10的內(nèi)表面與內(nèi)壁5的外表面中的另一個(gè)上涂抹B膠,當(dāng)A膠與B膠相遇,二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使得外壁10與內(nèi)壁5粘合在一起。其中,A膠或B膠有可能是外壁10的內(nèi)表面或內(nèi)壁5的外表面上本來(lái)就有的一種組分,只要能夠與對(duì)應(yīng)表面進(jìn)行粘合即可。

在管腔組織構(gòu)建體的制備方法的一個(gè)實(shí)施例中,粘合劑涂覆操作還包括:根據(jù)外壁10與內(nèi)壁5之間的間隙大小調(diào)整粘合劑的涂覆厚度。

具體地,當(dāng)外壁10與內(nèi)壁5之間的間隙較大時(shí),可以使粘合劑的厚度較大,這樣不但有利于內(nèi)壁5的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在某些情況下還可以避免由于外壁10與內(nèi)壁5之間間隙太大而無(wú)法粘牢;當(dāng)外壁10與內(nèi)壁5之間的間隙較小時(shí),可以相應(yīng)地減小粘合劑的涂覆厚度。

為進(jìn)一步方便套裝,在將外壁10與內(nèi)壁5套裝之前還可以包括調(diào)整外壁10和/或內(nèi)壁5的位置的步驟。

具體來(lái)說(shuō),調(diào)整步驟包括:調(diào)節(jié)外壁10與內(nèi)壁5的軸向和/或周向距離。

在對(duì)外壁10與內(nèi)壁5進(jìn)行調(diào)整前,可以使外壁10與內(nèi)壁5在豎直方向上同軸,也可以在水平方向上同軸,還可以在其他傾斜方向上同軸,然后通過(guò)調(diào)節(jié)外壁10與內(nèi)壁5之間的軸向距離使外壁10與內(nèi)壁5相互靠近,以方便套裝,提高套裝效率。

對(duì)于周向距離調(diào)節(jié)的手段可以有多種,比如可以通過(guò)壓力控制將外壁10的內(nèi)徑撐大,以方便內(nèi)壁5的套裝等等。

在上述各個(gè)實(shí)施例中,內(nèi)壁5可以由3D生物打印機(jī)打印而成,外壁10也可以通過(guò)3D打印機(jī)打印而成。

管腔組織構(gòu)建體的制備方法還可以包括:在提供用于制備管腔組織構(gòu)建體的內(nèi)壁5和外壁10之前,用生物相容性材料制備所述外壁10。

關(guān)于內(nèi)壁5和外壁10的形狀,內(nèi)壁5和/或外壁10可以為側(cè)壁開(kāi)口或側(cè)壁封閉的管狀結(jié)構(gòu),以方便套裝。

為提高管腔組織構(gòu)建體制備的效率,本實(shí)用新型還提出一種管腔組織構(gòu)建體的制備裝置。

如圖1所示,該管腔組織構(gòu)建體的制備裝置包括第一支撐結(jié)構(gòu)、第二支撐結(jié)構(gòu)和套裝裝置,第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)分別用于承載用于制備管腔組織構(gòu)建體的外壁10和內(nèi)壁5,內(nèi)壁5為包含生物活性物質(zhì)的生物構(gòu)建體,外壁10為管狀,套裝裝置用于將外壁10與內(nèi)壁5套裝并固定連接在一起。

其中關(guān)于內(nèi)壁5和外壁10的相關(guān)解釋參考前述制備方法中的相關(guān)內(nèi)容,這里不再贅述。

通過(guò)套裝的方式將外壁10與內(nèi)壁5固定連接在一起,可以盡可能地簡(jiǎn)化組裝程序,縮短組裝耗時(shí),提高組裝效率。

在上述實(shí)施例中,第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)形式可以靈活選擇,只要能夠分別為外壁10和內(nèi)壁5提供支撐即可。

作為第一支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)選,第一支撐結(jié)構(gòu)包括支撐柱9,外壁10套設(shè)于支撐柱9的外周;或者,第一支撐結(jié)構(gòu)包括支撐套,支撐套套設(shè)于外壁的外周。

作為第二支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)選,第二支撐結(jié)構(gòu)包括夾具3,夾具3用于夾持支撐所述內(nèi)壁5的支撐部件,內(nèi)壁5設(shè)置于支撐部件的外周;或者,支撐結(jié)構(gòu)包括支撐桿,內(nèi)壁設(shè)置于支撐桿的外周。

其中,夾具3所夾持的支撐部件優(yōu)選地為3D生物打印機(jī)打印內(nèi)壁5時(shí)用于支撐內(nèi)壁5的旋轉(zhuǎn)桿4,采用夾具3夾持旋轉(zhuǎn)桿4,可以使操作更加方便,而且省略了將內(nèi)壁5從旋轉(zhuǎn)桿4上脫下,然后再放置在其他支撐結(jié)構(gòu)上的步驟,提高組裝效率。

在上述實(shí)施例中,外壁10與內(nèi)壁5的套裝可以采用人工方式進(jìn)行,也可以采用機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行。為方便操作,套裝裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)外壁10和/或內(nèi)壁5,以使外壁10與內(nèi)壁5發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)外壁10與內(nèi)壁5的套裝,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以進(jìn)一步提高組裝效率。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)形式有多種,比如可以采用步進(jìn)電機(jī),精準(zhǔn)控制外壁10和/或內(nèi)壁5的運(yùn)動(dòng)量。

如圖2所示,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括推桿11,為方便施力,推桿11可以設(shè)置為L(zhǎng)型臂與套環(huán)的組合結(jié)構(gòu),下壓推桿11的L型臂時(shí),帶動(dòng)套設(shè)于支撐柱9的外周的套環(huán)向下移動(dòng),從而推動(dòng)套裝于支撐柱9的外周并位于套環(huán)下部的外壁10相對(duì)于內(nèi)壁5向下運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地,套裝裝置還包括復(fù)位機(jī)構(gòu),復(fù)位機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,并用于使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)位。

復(fù)位機(jī)構(gòu)優(yōu)選地但不限于為彈簧12,彈簧12可以設(shè)置在推桿11上,以在推桿11下壓的過(guò)程中被壓縮,推桿11的壓力消失后,彈簧12恢復(fù),帶動(dòng)推桿11復(fù)位,為下次套裝操作做準(zhǔn)備。

為使外壁10與內(nèi)壁5能夠更加牢固地組裝在一起,管腔組織構(gòu)建體的制備裝置還包括涂覆裝置,涂覆裝置用于在外壁10的內(nèi)表面和/或內(nèi)壁5的外表面涂抹粘合劑,以使外壁10與內(nèi)壁5套裝后通過(guò)所述粘合劑相互粘連。

關(guān)于粘合劑的選擇,也可以參考上述制備方法中的相關(guān)描述,這里不再贅述。

粘合劑的涂覆厚度可以根據(jù)內(nèi)壁5與外壁10之間的間隙大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體地,可以通過(guò)調(diào)節(jié)粘合劑的流速或者內(nèi)壁5、外壁10的移動(dòng)速度等方式進(jìn)行調(diào)整。

作為涂覆裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,如圖2、圖3和圖4所示,所述涂覆裝置包括容器16、輸送通道17和粘合劑出口,所述容器16用于盛放所述粘合劑,所述輸送通道17與所述容器16連接并用于輸送所述粘合劑,所述粘合劑出口與所述輸送通道17連通以將所述粘合劑涂覆在所述外壁10或所述內(nèi)壁5上。

其中,粘合劑通過(guò)粘合劑出口輸出,比如粘合劑從粘合劑出口滲透出來(lái)等。

具體來(lái)說(shuō),輸送通道17可以為專(zhuān)門(mén)的連接在容器16與孔口18之間的輸送管,用于將粘合劑輸送至孔口18,也可以為設(shè)置在相關(guān)部件內(nèi)部的管道。如圖4所示,輸送通道17設(shè)置在第一支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部,粘合劑出口為設(shè)置于第一支撐結(jié)構(gòu)上的與輸送通道17連通的孔口18。

在該實(shí)施例中,粘合劑的涂抹發(fā)生在外壁10或內(nèi)壁5與孔口18相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,比如,可以使外壁10不動(dòng),孔口18沿外壁10的內(nèi)表面運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,粘合劑在壓力作用下不斷被擠出孔口18,從而使粘合劑涂抹在外壁10的內(nèi)表面上;也可以使孔口18不動(dòng),外壁10相對(duì)于孔口18運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,粘合劑在壓力作用下不斷被擠出孔口18,從而使粘合劑涂抹在外壁10的內(nèi)表面上。對(duì)于內(nèi)壁5來(lái)說(shuō),情況類(lèi)似,這里不再贅述。

在該實(shí)施例中,粘合劑的涂覆厚度可以通過(guò)調(diào)整壓力的大小來(lái)控制粘合劑的流出速度,進(jìn)而調(diào)整粘合劑的粘合厚度。

另外,輸送通道還可以是包括輸送管和噴頭的結(jié)構(gòu),輸送管與噴頭連接,噴頭的噴口作為粘合劑出口,以通過(guò)噴頭將粘合劑噴涂在外壁10的內(nèi)表面或內(nèi)壁5的外表面上。

在該實(shí)施例中,通過(guò)噴涂的方式將粘合劑涂抹在外壁10或內(nèi)壁5上,這種方式的實(shí)現(xiàn)較為靈活,外壁10或內(nèi)壁5可以均固定不動(dòng),而噴頭運(yùn)動(dòng),完成噴涂過(guò)程,噴頭的運(yùn)動(dòng)形式也比較靈活,可以平動(dòng),也可以旋轉(zhuǎn),該方式涂抹更加均勻,可控性也更好。

在該實(shí)施例中,粘合劑的涂覆厚度可以通過(guò)控制噴涂的時(shí)間、噴涂層數(shù)、粘合劑輸出流量等來(lái)調(diào)整。

在本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,還包括定位裝置,定位裝置用于在將外壁10與內(nèi)壁5套裝之前對(duì)外壁10和/或內(nèi)壁5進(jìn)行定位。

通過(guò)定位裝置對(duì)外壁10或內(nèi)壁5進(jìn)行定位,可以對(duì)套裝時(shí)的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整,使套裝更加方便,降低套裝時(shí)的不準(zhǔn)確性和不確定性,提高套裝效率。

定位裝置的具體形式可以有多種,比如定位裝置可以是設(shè)置在某部件上的凹槽或者夾子,只要將外壁10或內(nèi)壁5放入該凹槽或者用夾子夾住,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)外壁10或內(nèi)壁5的固定。

在其他實(shí)施例中,定位裝置還可以是能夠調(diào)整外壁10和內(nèi)壁5中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)的位置的裝置,以使得外壁10與內(nèi)壁5同軸,更加便于套裝。這里外壁10和內(nèi)壁5中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)的位置,可以是在水平、豎直或傾斜等多種不同方向上的相對(duì)位置,也可以同時(shí)包括多個(gè)不同方向上相對(duì)位置的調(diào)整。

進(jìn)一步優(yōu)選地,外壁10與內(nèi)壁5同軸,定位裝置能夠調(diào)整外壁10與內(nèi)壁5之間的軸向距離。即在安裝時(shí)先使得外壁10與內(nèi)壁5同軸,然后利用定位裝置調(diào)整外壁10與內(nèi)壁5之間的軸向距離。

作為定位裝置的一個(gè)具體實(shí)施例,定位裝置包括支撐座和與第一支撐結(jié)構(gòu)連接的支架8,支架8能夠相對(duì)于支撐座移動(dòng),支架8上設(shè)有齒條13,支撐座上設(shè)有與齒條13相互嚙合的齒輪14,以通過(guò)齒輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒條13運(yùn)動(dòng),齒條13帶動(dòng)第一支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng),從而使外壁10相對(duì)于內(nèi)壁5發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。

其中,支撐座可以包括圖2所示的底座1和安裝板2,安裝板2安裝在底座1上,支架8可以相對(duì)于底座1及安裝板2移動(dòng)。

當(dāng)然,齒輪齒條相互配合的結(jié)構(gòu)也可以替換為其他能夠驅(qū)動(dòng)第一支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),比如步進(jìn)電機(jī)等。

進(jìn)一步地,定位裝置還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu),導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在支撐座上,第一支撐結(jié)構(gòu)安裝在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上,以使第一支撐結(jié)構(gòu)能夠在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下運(yùn)動(dòng)。

支撐座的具體形式有多種,如圖2所示,支撐座包括底座1和安裝板2,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在安裝板2上,第一支撐結(jié)構(gòu)安裝在與安裝板2連接的支架8上,第二支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)夾具3安裝在底座1上。

作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括滑軌6和滑塊7,滑塊7與滑軌6滑動(dòng)配合,滑軌6安裝在支撐座上,第一支撐結(jié)構(gòu)與滑塊7連接。

在如圖2所示的實(shí)施例中,底座1水平放置,安裝板2豎直放置,相應(yīng)地,滑軌6和齒條13均是豎直運(yùn)動(dòng),以使得外壁10相對(duì)于內(nèi)壁5豎直向下運(yùn)動(dòng),完成外壁10與內(nèi)壁5的套裝。在其他實(shí)施例中,底座1、安裝板2、滑軌6和齒條13還可以有其他放置方式,只要能夠使得外壁10與內(nèi)壁5發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)即可。比如,在如圖9所示的實(shí)施例中,底座1豎直方式,安裝板2水平放置,滑軌6和齒條13均是水平運(yùn)動(dòng),以使得外壁10相對(duì)于內(nèi)壁5水平向右運(yùn)動(dòng),完成外壁10與內(nèi)壁5的套裝。

在上述各個(gè)實(shí)施例中,第一支撐結(jié)構(gòu)和/或第二支撐結(jié)構(gòu)的支撐部可以采用生物相容性材料,以對(duì)具備生物活性的外壁10或內(nèi)壁5進(jìn)行支撐。

基于以上管腔組織構(gòu)建體的制備方法,本實(shí)用新型還提出一種生物組織構(gòu)建體,該生物組織構(gòu)建體采用以上各個(gè)實(shí)施例中提出的管腔組織構(gòu)建體的制備方法制備而成。制成的管腔組織構(gòu)建體可以為消化道管腔組織構(gòu)建體、呼吸道管腔組織構(gòu)建體、淋巴管管腔組織構(gòu)建體或血管管腔組織構(gòu)建體。

其中,所述外壁10為生物相容性材料。外壁10可以為生物可降解材料或生物不可降解材料。比如,外壁10的材質(zhì)可以為尼龍、滌綸、蠶絲、聚四氟乙烯或動(dòng)物的管腔組織。內(nèi)壁5可以包括細(xì)胞。

下面對(duì)本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置的一個(gè)實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:

首先結(jié)合圖1~圖4對(duì)管腔組織構(gòu)建體的制備裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。

參考圖1和圖2,該裝置包括組裝平臺(tái)和推送裝置,其中,組裝平臺(tái)包括底座1、安裝板2和夾具3,安裝板2和夾具3分別安裝于底座1上面,夾具3用于夾裝3D生物打印機(jī)的旋轉(zhuǎn)桿4,內(nèi)壁5可以為直接打印在旋轉(zhuǎn)桿4上的生物組織壁。

推送裝置包括滑軌6、滑塊7、支架8、支撐柱9、推桿11、彈簧12、齒條13、齒輪14、手輪15和容器16,其中滑軌6安裝在安裝板2上,滑塊7安裝在滑軌6上,支架8安裝在滑塊7上,齒條13安裝在支架8上,齒輪14安裝在安裝板2上,齒輪14與手輪15連接,通過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪15,帶動(dòng)齒輪14旋轉(zhuǎn),使齒條13和支架8同時(shí)做上下運(yùn)動(dòng),支架8可沿著滑軌6上下運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)支撐柱9的上下運(yùn)動(dòng),完成組裝前外壁10的定位。支撐柱9可以為套管結(jié)構(gòu),外壁10安裝在套管的外面。

推桿11位于外壁10的上方,推桿11可以安裝在支撐柱9的外壁上,推桿11可以沿著支撐柱9向下推送外壁10,推送動(dòng)作完成以后,推桿11可以由安裝在其上端的彈簧12復(fù)位。在推桿11推送外壁10向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)完成粘合劑的涂抹,并把外壁10推送至內(nèi)壁5的外周,完成內(nèi)壁5與外壁10的裝配。

參考圖3和圖4,粘合劑儲(chǔ)存在容器16內(nèi),容器16安裝在支撐柱9的上端部,支撐柱9的內(nèi)部設(shè)有輸送通道17,并且支撐柱9的前端設(shè)有孔口18,粘合劑可以經(jīng)孔口18輸出,并粘附在外壁10的內(nèi)表面,隨著外壁10向下移動(dòng)的同時(shí),控制粘合劑的流量,粘合劑按照一定速度持續(xù)從孔口18滲透出來(lái),以完成整外壁10粘合劑的涂抹。通過(guò)調(diào)整壓力的大小,可以控制粘合劑的流量以及涂抹厚度。

下面參考圖5~圖8,對(duì)基于以上制備裝置的具體操作步驟進(jìn)行說(shuō)明:

(一)安裝內(nèi)壁5與外壁10

如圖5所示,內(nèi)壁5為已通過(guò)3D生物打印機(jī)打印好的生物組織內(nèi)壁,旋轉(zhuǎn)桿4為內(nèi)壁5的載體。首先,將已打印好內(nèi)壁5的旋轉(zhuǎn)桿4安裝在夾具3內(nèi),然后將外壁10安裝在支撐柱9的外表面。

(二)定位外壁10

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪15,通過(guò)齒輪14及齒條13的關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng),使支架8帶動(dòng)支撐柱9沿著滑軌6向下移動(dòng),使外壁10靠近內(nèi)壁5(比如,距離在2mm左右為佳),完成外壁10的定位。

(三)推送外壁10

向下推動(dòng)推桿11,使推桿11帶著外壁10向下移動(dòng),同時(shí)通過(guò)壓力控制容器16內(nèi)的粘合劑從支撐柱9前端的孔口18輸出,并附著在外壁10的內(nèi)表面。當(dāng)外壁10的下頂端與內(nèi)壁5的上頂端對(duì)齊時(shí),停止推送,推桿11在彈簧12的作用力下,自動(dòng)向上復(fù)位。此時(shí)完成內(nèi)壁5與外壁10的裝配。

(四)裝置復(fù)位并取出組裝好的管腔組織構(gòu)建體

逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪15,通過(guò)齒輪14及齒條13的關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng),使支架8帶動(dòng)支撐柱9沿著滑軌6向上移動(dòng),使支撐柱9遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)桿4,然后將旋轉(zhuǎn)桿4從夾具3中取出,最后將組裝好的管腔組織構(gòu)建體從旋轉(zhuǎn)桿4上面取下。

通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置的多個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明,可以看到本實(shí)用新型管腔組織構(gòu)建體的制備裝置實(shí)施例至少具有以下一種或多種優(yōu)點(diǎn):

1、通過(guò)分別制作內(nèi)壁和外壁,然后將二者套裝在一起,組裝速度快、耗時(shí)短,效率高;

2、制備裝置設(shè)有定位裝置和引導(dǎo)機(jī)構(gòu),操作方便、快速;

3、粘合劑的涂覆厚度可控,以適應(yīng)外壁與內(nèi)壁之間不同的間隙大小。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。

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