覆有半透膜的生物可降解雙重多孔性支架和採用該支架進行的組織細胞培養方法

2023-07-19 22:08:21 2

專利名稱：：覆有半透膜的生物可降解雙重多孔性支架和採用該支架進行的組織細胞培養方法
技術領域：
：本發明一般性地涉及一種支架和採用該支架製備生物組織的方法。更具體地，本發明涉及生物組織的再生方法，該再生方法是採用生物可降解聚合物進行泡騰鹽的氣體發泡，製備得到多孔性支架；將該支架分割成小片；將組織細胞植入到該支架小片上；在每一支架小片的外表面上形成半透膜；以及將半透膜覆蓋的支架小片交聯成為預定的形式.本文中所採用的術語″支架″是指支持細胞生長和遷移的多孔性生物可降解聚合物構件。
背景技術：
：通常，軟骨是一種一旦遭到損壞後就不能自然再生的組織。為修復被損壞的軟骨組織，已經採用了軟骨替代品，如非吸收性的生物材料。然而，到目前為止，使用的非吸收性軟骨替代品帶來了各種副作用和併發症，如皮膚壞死和炎症。因此，認為軟骨自體移植物是最佳的移植材料。近來，人們在實驗室中一直努力使被損壞組織的一部分進行再生，來重建被損壞的組織。這種被稱為″組織工程″的方法已經受到極大的關注。組織工程涉及研發新一代的生物相容材料，該材料與生物組織之間存在特異性相互作用，從而產生功能性組織等價物。組織工程的基本概念之一是從患者中收集需要的組織，從這一組織樣品中分離出細胞，通過細胞培養使組織細胞增殖至預期數量，將增殖細胞植入到具有多孔結構的生物可降解聚合物支架上，在體外培養細胞達一預定的時期，以及將細胞/聚合物構件移植回到患者體內。完成上述步驟之後，在多數組織或器官中，移植支架上的細胞利用從體液擴散獲得的氧和營養物，直到在支架中形成新的血管。當血管延伸到支架內時，細胞發生增殖和分化，從而形成了新組織和新器官，而支架則被分解。如上所述，用於生物組織再生的支架由滿足下述主要條件的材料製成。該材料應該足以作為組織細胞粘附到材料表面並形成三維組織的模板或基底。此外，材料應該充當植入細胞和寄主細胞之間的屏障。這些條件意味著該材料應該是無毒的並且是生物相容的，即在移植後並不導致血液凝固或炎症。而且，用於製備支架的材料應該具有生物可降解性，以便在移植的細胞足以履行其作為組織的先天功能和作用時，該材料在體內能被完全降解並最終消失。滿足上述身體要求的，最廣泛使用的生物可降解聚合物包括聚乙醇酸(PGA)，聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)，聚-ε-己內酯(PCL)，聚胺基酸，聚酸酐，聚原酸酯和其共聚物。另一方面，已經對前述聚合物進行研究，來製造多孔性支架。已經有幾種技術被用來製造支架，如包括以下步驟的溶劑澆鑄和微粒濾除法將溶解於合適溶劑中的聚合物與單晶體鹽顆粒混合，從聚合物/鹽複合物中蒸發除去溶劑，以及將凝固的樣品浸入蒸餾水中進行鹽顆粒的濾除(A.G.Mikos等.，Polymer，35，1068，1994)；採用高壓CO2氣體使聚合物發泡的氣體發泡法(L.D.Harris等.，JournalofBiomedicalMaterialsResearch，42，396，1998)；基於將聚合物纖維擠出成為無紡織物，然後形成聚合物網的纖維擠出和織物形成工藝(K.T.Paige等.，TissueEngineering，1，97，1995)；將聚合物溶液浸入非溶劑中而將聚合物溶液的溶劑交換為非溶劑，來形成孔的熱誘導相分離法(C.Schugens等，JournalofBiomedicalMaterialsResearch，30，449，1996)；以及包括混合聚合物溶液和水，在液氮中猝滅得到的乳液，然後對該乳液進行冷凍乾燥的乳液冷凍乾燥法(K.Whang等，Polymer，36，837，1995)。然而，傳統的製造技術通常導致支架的多孔性較低，孔徑不可控，以及形成了相互連接差的開孔網狀物。此外，當將組織細胞植入到支架上並在其上增殖時，支架表面上的孔經常被堵塞，從而導致在製備移植物時存在困難。因此，傳統的技術還存在以下的問題在支架製造過程中可能會生成毒性氣體；支架上繼續存在板條；細胞難以生長進入支架；以及供給細胞的營養不足。組織細胞被植入到由前述生物可降解的聚合物製造，具有相互連接的孔結構的支架上，並在支架上生長並形成組織。典型地，生物組織再生是這樣實現的製備具有生物組織形態的支架，將組織細胞植入到支架上，以及使植入的組織細胞進行生長。然而，製備移植物的這一方法存在以下的缺點。營養物和氧不容易被運送到支架內部。另外，組織細胞在整個支架上的生長不均勻。即使在支架非常薄的情況下，組織細胞也難於生長進入支架的中心區域。
發明內容為解決前述的問題，本發明的目的是提供在其外表面上具有半透膜的支架。另外，本發明的目的在於提供一種通過藻酸鹽的交聯而在支架外表面上形成半透膜的方法。進一步地，本發明的目的在於提供一種增殖組織細胞的方法，該方法包括將支架切割成小片；將組織細胞植入到每一支架小片上，並將支架小片裝載到模具中，該模具具有被再生組織的形態；將半滲透劑和交聯劑的混合物加入到裝有支架小片的模具中，將每一支架小片周圍的半滲透劑進行交聯，從而在每一支架小片的外表面形成半透膜；並將營養物通過半透膜引入得到的支架中。附圖簡要說明從以下結合附圖進行闡釋的詳述中，將使本發明的上述和其他目的、特徵以及其他優點更清楚地被理解。其中圖1的流程圖為採用泡騰鹽的氣體發泡來製備支架的方法；圖2的流程圖是根據本發明製備在外表面上具有半透膜的支架的方法；圖3為本發明支架的表面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像；圖4為本發明支架中具有多孔相互連接的內表面的SEM圖像；圖5為本發明支架的實際圖像和大小；圖6為在本發明覆有半透膜的支架上進行增殖的軟骨細胞的SEM圖像；圖7的曲線圖表示在本發明覆有半透膜的支架上生長的軟骨細胞的DNA合成；圖8的曲線圖表示在本發明覆有半透膜的支架上生長的軟骨細胞的粘多糖合成，以及圖9為支架先被移植到裸鼠體內，4周後取出，然後對本發明支架進行蘇木精-曙紅染色，馬森-三色染色和阿爾新藍染色的結果。本發明的最佳實施方式一方面，本發明的特徵在於支架的外表面上具有半透膜。另一方面，本發明提供了一種製備覆有半透膜的支架的方法，該方法包括將一片或多片支架裝到具有預定形狀和尺寸的模具中；以及將半滲透劑和交聯劑加到模具中，使半滲透劑進行交聯，從而在每一支架的外表面上形成半透膜。另一方面，本發明提供了一種製備生物組織的方法，該方法包括將從被再生的組織中獲得的細胞植入到一片或多片支架上；將植入了組織細胞的支架裝到具有預定形狀和尺寸的模具中；向模具中加入半滲透劑和交聯劑，裝在模具的每一支架的外表面上形成了半透膜，使支架相互連接；以及將營養物引入到交聯劑相互連接的支架內，從而使組織細胞增殖。本發明的支架是一種裝置，可用作組織工程或相關應用的細胞載體，在大多數情況下都是海綿體形式。優選地，″支架″是指生物可降解的聚合物構件，其具有支持細胞遷移和增殖的多孔性結構，通常被稱為具有生物可降解性的″聚合物支架″。具體地，前述的多孔性是表示管狀孔壁中的間隙和聚合物支架之間間隙的許多孔。孔徑範圍為200-350μm，優選230-270μm。此外，孔還包括分布在支架壁表面上且孔徑小於2μm的微孔。另外，任何支架，只要其能提供細胞植入後能進行生長的空間，則都可用於本發明。任何本領域技術人員廣泛採用的支架也可用於本發明中。支架製造技術的例子包括具有下列步驟的溶劑澆鑄和顆粒濾除法將溶解在合適溶劑中的聚合物與單晶體鹽顆粒相混合，從聚合物/鹽複合物中蒸發除去溶劑，以及將凝固的樣品浸入蒸餾水中進行鹽顆粒的濾除；利用高壓CO2氣體的氣體發泡法使聚合物發泡；將聚合物纖維擠出成為無紡織物，然後形成聚合物網的纖維擠出和織物形成工藝；將聚合物溶液浸入非溶劑中而將聚合物溶液的溶劑交換為非溶劑來形成孔的熱誘導相分離；以及包括混合聚合物溶液與水，在液氮中猝滅所得的乳液，然後對該乳液進行冷凍乾燥的乳液冷凍乾燥法。推薦採用泡騰鹽的氣體發泡法，其通過將泡騰鹽溶解於聚合物中而製造支架。下文中將描述採用泡騰鹽的氣體發泡製備支架的方法。本發明的支架由生物可降解聚合物製成，該生物可降解聚合物對身體無毒，不產生副作用，且通過代謝而發生生物降解。生物可降解聚合物的例子包括聚乙醇酸(PGA)，聚乳酸(PLA)，聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)，聚-ε-己內酯(PCL)，聚胺基酸，聚酸酐，聚原酸酯和其共聚物。優選的生物可降解聚合物是分子量為90,000-126,000Da的PLGA。用於製造本發明支架的，起到控制支架中孔徑作用的適宜泡騰鹽例如有碳酸氫銨(NH4HCO3)，碳酸銨((NH4)2CO3)，碳酸氫鈉(NaHCO3)和碳酸鈉(Na2CO3)。本發明中採用的有機溶劑是能溶解生物可降解聚合物並生成高粘性聚合物溶液的任何物質。有機溶劑是選自二甲亞碸(DMSO)，乙腈(CH3CN)，二甲基甲醯胺(DMF)，N-甲基吡咯烷酮等的一種物質和選自二氯甲烷(CH2Cl2)，氯仿(CHCl3)，丙酮，乙酸(CH3COOH)，四氫呋喃(THF)，乙酸乙酯，甲乙酮(MEK)，二噁烷，二噁烷/水等的一種物質的混合物。推薦採用二甲亞碸和二氯甲烷的混合物。本發明中，當採用二甲亞碸和二氯甲烷的混合物製造支架時，混合物中二甲亞碸的含量越低，則所形成的微孔的尺寸越小。然而，當僅採用二氯甲烷作為溶劑時，不會產生微孔。另一方面，處於覆有半透膜狀態下的本發明支架可用作組織細胞生長的基底，其中的半透膜是指由半滲透劑交聯產生的膜。在植入了組織細胞的支架外表面上形成的半透膜，可選擇性地將營養物從支架外部引入到支架內部，並將組織細胞產生的代謝廢物排除到支架外部。半滲透劑交聯生成的半透膜是半滲透劑和交聯劑反應的結果。具有前述半透膜功能的任何材料均可用作半滲透劑，如藻酸鹽，多糖，殼聚糖，瓊脂粉末和白明膠。最優選的半滲透劑是藻酸鹽。藻酸鹽是藻酸的鹽，如藻酸鈉，它是由在聚合物鏈中成各種排列方式的β-D-甘露糖醛酸和α-L-古羅糖醛酸構成的線性共聚物。此外，藻酸鹽具有生物相容性。由於具有生物相容性，藻酸鹽在食品工業中廣泛用作縮合劑、乳化劑等，並進一步用於生物工程相關的應用中，包括聚合物膜、油膏和外科用紗布，也可用於活細胞的免疫保護，如包覆活細胞的凝膠顆粒(P.Aebischer等，Transplantationinhumansofencapsulatedxenogeneincellswithoutimmunosuppresson，apreliminaryreport，Transplantation，58，1275-1277(1994)；P.DeVos等，Improvedbiocompatibilitybutlimitedgraftsurvivalafterpurificationofalginateformicroencapsulationofpancreaticislets，Diabetologia40，262-270(1997)；G.Klock等，Productionofpurifiedalginatessuitableforuseinimmunoisolatedtransplantation，Appl.Microbiol.Biotechno.40，638-643(1994))。另外，藻酸鹽是水溶性的，由二價陽離子溶液，如氯化鈣等交聯劑交聯。本文中的鈣離子在藻酸鹽鏈的古羅糖醛位置處進行連接，形成穩定的藻酸鹽凝膠。具體來講，由二價陽離子溶液進行的快速凝膠化速率受到交聯密度和聚合物在凝膠顆粒中的濃度影響。通常，隨著半滲透劑和交聯劑濃度的增加以及交聯反應進行更長時間，半透膜的硬度隨之增加。因此，本發明中半滲透劑的適宜濃度範圍為0.5-5％，優選為1-2％，更優選為1.5％，而交聯劑的濃度範圍為1-5％，優選1-2％，更優選1.1％。此外，反應時間為1-20min，優選為5-10min。另一方面，β-D-甘露糖醛酸和α-L-古羅糖醛酸的比例會影響藻酸鹽顆粒的生物相容性和結構。藻酸鹽顆粒具有低毒性，當與血液結合時會降低對網狀細胞的破壞(P.DeVos，B.DeHaan，R.VanSchilfgaarde.，Effectofthealginatecompositiononthebiocompatibilityofalginate-polylysinemicrocapsules，Biomater.18，273-278(1997)；D.Joseph等，Thebiomedicalengineeringhandbook，CRCPress，IEEEPress，1788-1806(1995))。本發明中，用於形成半透膜的交聯劑主要形成了半透膜，以及尺寸為1-3mm，優選為1.5-2.5mm的相互連接的支架小片，從而使支架具有將被再生的生物組織形態。也就是說，交聯劑通過交聯作用使支架小片相互連接，因而使半滲透劑在支架小片的表面上發生凝膠化。可採用氯化鈣、三聚磷酸鹽和戊二醛作為具有前述功能的交聯劑。最優選氯化鈣。以下將對本發明製造具有前述組織結構的支架的方法以及採用該支架進行生物組織再生的方法展開詳細描述。首先，將描述例如通過泡騰鹽的氣體發泡來製造支架的方法。然後將描述採用上述氣體發泡法製造覆有半透膜的支架的方法。圖1的流程圖為採用泡騰鹽的氣體發泡來製備支架的方法；而圖2的流程圖則是根據本發明製備一種在外表面上具有半透膜的支架的方法。通過泡騰鹽的氣體發泡製造支架如圖1所示，本發明製造支架的方法包括下列步驟(i)將生物可降解聚合物溶於有機溶劑中，得到具有高粘性的聚合物溶液；(ii)向聚合物溶液中加入泡騰鹽而獲得共聚物/有機溶劑/鹽構成的聚合物凝膠；(iii)將聚合物凝膠裝入具有預定形狀和尺寸的模具中進行定形；(iv)將共聚物/有機溶劑/鹽構成的共聚物中的有機溶劑除去；(v)將共聚物/鹽混合物浸入溶劑中進行鹽濾除和氣體發泡；以及(vi)洗滌得到的支架。所製造的支架被切割成尺寸為1-3mm，優選為1.5-2.5mm的小片用於生物組織再生。該支架切割是為了生物組織再生，並不是採用傳統的自上而下方式一開始便將支架製成與被再生的生物組織形態相適應的尺寸，而是採用自下而上的方式，將支架小片排列成為生物組織的預期形態，然後再在得到的支架上增殖組織細胞。另一方面，按照上所製備得到的支架具有雙重的多孔結構和改進的機械性質，因此能使組織細胞在支架中均勻分布。具體地，通過控制所用的有機溶劑的含量並採用具有特定尺寸的成孔固體顆粒形成具有上述雙重多孔結構的孔和微孔。本發明支架的雙重多孔結構由下列步驟獲得首先，為在支架上產生微孔，將二甲亞碸和二氯甲烷以預定比例在上述步驟(i)的有機溶劑中相混合，然後將生物可降解聚合物溶解於該混合物中。為了產生孔，在得到的聚合物溶液中加入具有特定尺寸的成孔固體顆粒，如碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鈉或碳酸鈉。然後，在二氯甲烷蒸發之後，將上述混合物浸入水、乙醇、甲醇或其混合物中以濾除二甲亞碸。在二甲亞碸濾除期間，於支架上形成了微孔。另一方面，隨著二甲亞碸的含量降低，形成的微孔尺寸變得更小。當僅採用二氯甲烷作為溶劑時，則不形成微孔。尤其是，在採用5％二甲亞碸和95％二氯甲烷構成的溶劑時，形成了尺寸為約10μm的微孔。在採用1％二甲亞碸和99％二氯甲烷構成的溶劑時，形成了尺寸為約2μm的微孔。此外，可採用例如乙腈(CH3CN)、二甲基甲醯胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶劑代替二甲亞碸。製備外表面上具有半透膜的支架如圖2所示，採用由泡騰鹽氣體發泡製得的支架來製造覆有半透膜的支架，該方法包括如下步驟(i)將來自被再生的組織中的細胞植入到一片或多片支架小片上；(ii)將植入了組織細胞的支架小片裝載到具有預定形狀和尺寸的模具中；以及(iii)向模具中加入半滲透劑，採用交聯劑使半滲透劑交聯，從而使裝在模具中的支架小片相互連接。其中，在步驟(iii)中，在需要的情況下可向交聯劑和藻酸鹽的混合物中加入緩衝溶液中。同時，在步驟(iii)中，理想情況是採用濃度為0.5-5％，優選1-2％，更優選為1.5％的半滲透劑，以及濃度為1-5％，優選為1-2％，更優選為1.1％的交聯劑。理想的交聯反應時間是1-20min，優選5-10min。採用上述覆有半透膜的支架，按照下列方法再生生物組織。採用本發明覆有半透膜的支架進行生物組織再生，首先將初始製造的支架切割成厚度為1-3mm，優選1.5-2.5mm的小片而得到多片支架小片。然後，將組織細胞植入到每一支架小片上。然後，將植入了組織細胞的支架小片與半滲透劑混合，裝載到具有被再生的組織所具有的形態的模具中，使支架小片具有組織的形態。接下來，將交聯劑緩慢加入到裝有支架小片的模具中，對半滲透劑進行交聯，從而在支架小片的外表面上獲得了半透膜。往外表面具有半透膜的支架中加入培養基，使支架內的組織細胞進行生長。在組織細胞生長期間，半透膜將組織細胞產生的代謝廢物排洩到支架外部，並使支架外部的營養物和氧選擇性地滲透進入支架中。與此同時，穿過半透膜的營養物和氧氣通過支架表面上的孔提供給組織細胞。在營養物和氧的幫助下，組織細胞在整個支架上均勻生長，並因此再生出生物組織。本發明覆有半透膜的支架可用於組織工程，如組織或器官再生方法中的三維細胞培養。更詳細地，採用多孔性聚合物膜和幹細胞，本發明的支架可用作軟骨再生的細胞培養結構，骨組織再生的細胞培養結構，新血管形成的管狀細胞培養結構，神經再生的管狀細胞培養結構，受損組織再生的細胞培養結構，器官(心臟、肺、肝臟等)再生的細胞培養結構，等等。參照以下的實施例結合附圖對本發明展開更詳細的闡釋。然而，下列實施例的目的僅在於闡釋本發明，而本發明並不受限於這些實施例。實施例1製造支架將90％一氯甲烷(DucksanChemicalCo.Ltd.，Korea)和10％二甲亞碸(Sigma，USA)相混合而製備得到混合溶劑。將佔混合溶劑10wt％的PLGA溶解於該混合溶劑中，其中的PLGA由乳酸(Sigma，USA)和乙醇酸(Sigma，USA)以75∶25的比例構成，分子量為90,000-126,000Da。將得到的溶液與粒徑為150-250μm的碳酸氫銨(JunseiChemicalCo.Ltd.，Japan)以重量比9∶1相混合。將得到的混合物倒入直徑為100mm的柱型盆中(DongsungscienceCo.Ltd，Korea)。部分地蒸發掉裝入盆(DongsungScienceCo.Ltd，Korea)中的混合物所含的一氯甲烷(DucksanChemicalCo.Ltd.，Korea)，從而得到半凝固的樣品。然後，將半凝固的樣品浸入30％乙酸的乙醇溶液中，直到不產生泡沫。接下來用蒸餾水洗滌得到的樣品達3小時，在乾燥器中乾燥幾天，從而得到了支架。所製造的支架的尺寸為直徑l00mm，厚度1mm。在掃描電子顯微鏡(SEM，JSM-5410LV，Jeol，Japan)下觀察支架，得到的圖像如圖3和4所示。另外，支架的實際尺寸和圖像如圖5所示。圖3的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像顯示了本發明支架的表面，而圖4的SEM圖像顯示了本發明支架具有多孔性相互連接的內表面。圖5顯示了本發明支架的實際圖像和尺寸。如圖3所示，發現支架具有多孔性結構。如圖4所示，在支架具有多孔性相互連接的內表面上形成了用於植入細胞的微孔，而這些微孔是相互連接的。實施例2生物組織的再生(i)將組織細胞植入到支架上將實施例1製造的支架切割成直徑為2mm，厚度為1mm的小片。從兔分離出的軟骨細胞被植入到支架小片上，植入密度為1.0×l05細胞/ml。支架小片在37℃、含有5％濃度CO2的高溼度環境中溫育約3小時，使支架小片進行交聯。然後，支架小片在含有4ml的抗菌/抗真菌溶液和FBS(Sigma，USA)的DMEM(JBI，Korea)中培養3天。(ii)在支架外表面上形成半透膜並進行組織細胞增殖將3％藻酸鈉溶液(Sigma，USA)與含4ml抗菌/抗真菌溶液和FBS(Sigma，USA)的等體積DMEM(JBI，Korea)混合。將得到的溶液倒入50ml試管(Nunc，USA)中，該試管中裝有上述步驟(i)所述的植入了軟骨細胞的支架。用移液管上下吸動幾次之後，將試管內的物質裝載到特氟綸模具中，該模具具有所需的生物組織形態。然後，將作為交聯劑的氯化鈣溶液與pH7.4的HEPES(n-2-羥乙基)哌嗪-N′-[2-乙磺酸])，Sigma，USA)混合後，用21-規格的注射器緩慢加入到特氟綸模具中，來進行支架的凝膠化。為使支架完全凝膠化，將得到的凝膠顆粒浸沒到氯化鈣溶液中達5min，用PBS(Sigma，USA)洗滌，然後轉移到加了DMEM(JBI，Korea)的6-孔板上，其中DMEM含4ml的抗菌/抗真菌溶液和FBS(Sigma，USA)。實驗實施例對細胞增殖的評價實施例3製得的凝膠顆粒在37℃、含有5％濃度CO2的高溼度環境中，90rpm搖床攪拌下溫育。每三到四天更換培養介質一次。在第7、14、21和31天，評價軟骨細胞的增殖情況，用掃描電子顯微鏡(S-800，Hitachi，Japan)觀察凝膠顆粒，同時利用閃光光譜儀(LuminescenceSpectrometerLS50B，PERKINELMER，GreatBritish)的螢光進行定量DNA分析。結果如圖6、7和8所示。圖6的SEM圖像顯示了在本發明的外表面覆有半透膜的支架上進行增殖的軟骨細胞。圖7的曲線圖表示在本發明支架上生長的軟骨細胞的DNA合成。圖8的曲線圖表示在本發明支架上生長的軟骨細胞的粘多糖合成。在圖6中，(a)顯示了溫育7天的支架的表面；(b)顯示了溫育7天的支架中具有多孔性相互連接的內表面；(c)顯示了溫育14天的支架的表面；(d)顯示了溫育21天的支架的表面；以及(e)顯示了溫育31天的支架的表面。如圖8所示，軟骨細胞進行粘多糖分泌，這表明軟骨細胞能正常地進行增殖，同時表現出軟骨組織的原有功能。這些結果說明了軟骨細胞確實附著到支架的外表面和內表面上，並進行了增殖，具有形成軟骨的活性。對支架移植到動物體內的評價將植入了軟骨細胞的支架移植到裸鼠背部的表皮下，其中該支架是由以上實施例2的步驟(ii)製造的，其外表面上具有半透膜。檢測軟骨細胞的增殖情況，結果見圖9。圖9顯示了支架先被移植到裸鼠體內，4周後取出，然後對支架進行蘇木精-曙紅染色，馬森-三色染色和阿爾新藍染色的結果。圖9中，HE表示蘇木精-曙紅染色的結果；ME表示馬森-三色染色的結果；而阿爾新藍則表示阿爾新藍染色的結果。如圖9所示，發現植入到外表面具有半透膜的支架上的軟骨細胞在體內正常增殖。本發明覆有半透膜的支架只允許外部的營養物滲透到支架內，從而選擇性地將營養物引入到支架內，並將組織細胞產生的代謝廢物排洩到支架外部。此外，對小尺寸支架進行交聯使支架具有所需的生物組織形態，從而使組織細胞在整個支架上均勻增殖。權利要求1.一種用於生物組織再生的支架，它是將組織細胞植入到支架上並在支架上生長組織細胞來實現組織的再生，該支架包含在其外表面上形成的半透膜。2.根據權利要求1所述的支架，其中，該半透膜由選自藻酸鹽、多糖、殼聚糖、瓊脂粉末和白明膠中的一種材料製成。3.根據權利要求1所述的支架，其中，該包含半透膜的支架尺寸為1-3mm。4.一種製造含半透膜的支架的方法，包括下列步驟將一片或多片支架裝載到具有預定形狀和尺寸的模具中；以及往模具中加入半滲透劑和交聯劑的混合物，使半滲透劑交聯從而在每一支架的外表面上形成半透膜。5.根據權利要求4所述的方法，其中，該半滲透劑選自藻酸鹽、多糖、殼聚糖、瓊脂粉末和白明膠。6.根據權利要求4所述的方法，其中，該交聯劑選自氯化鈣、三聚磷酸鹽和戊二醛。7.根據權利要求4所述的方法，其中，該模具由特氟綸製成。8.一種製造生物組織的方法，包括將從被再生的組織中得到的細胞植入一片或多片支架上；將植入了組織細胞的支架裝載到具有預定形狀和尺寸的模具中；往模具中加入半滲透劑和交聯劑，從而在模具中的每一片支架的外表面上形成半透膜來使支架相互連接；以及將營養物引入到通過交聯劑相互連接的支架內，使組織細胞增殖。9.根據權利要求8所述的方法，其中，該半滲透劑選自藻酸鹽、多糖、殼聚糖、瓊脂粉末和白明膠。10.根據權利要求8所述的方法，其中，該交聯劑選自氯化鈣、三聚磷酸鹽和戊二醛。11.根據權利要求8所述的方法，其中，該模具由特氟綸製成。12.一種權利要求1-3任意一項所述的含半透膜的支架製得的生物組織。13.一種權利要求8-11任意一項所述的方法製得的生物組織。全文摘要本發明公開了一種外表面上具有半透膜的支架。本發明還公開了製造覆有半透膜的支架的方法，該方法包括將一片或多片支架裝載到具有預定形狀和尺寸的模具中；以及向模具中加入半滲透劑和交聯劑，使半滲透劑交聯，從而在每一支架的外表面上形成半透膜。覆有半透膜的支架只允許外部的營養物滲透進入支架內，從而選擇性地將營養物引入到支架內，並將組織細胞產生的代謝廢物排洩到支架外部。此外，通過小尺寸支架的交聯能使該支架具有所需的生物組織形態。文檔編號C12N5/06GK1742079SQ200480002132公開日2006年3月1日申請日期2004年1月14日優先權日2003年1月14日發明者金重賢,李惠苑,崔星旭申請人:延世大學