組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架的製作方法

2023-10-31 13:08:12 1

專利名稱：組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及皮膚組織構建的器械裝置，具體涉及ー種組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架。
背景技術：
目前，組織工程皮膚作為皮膚替代物已經越來越多的應用於臨床創(燒)傷時皮膚缺損的修復及糖尿病型潰瘍等疾病的治療，但療效仍有待於提高。原因之ー在於體外培養的組織工程皮膚應用於臨床時由於術中牽拉強度遠大於培養中皮膚自然伸張狀態的張力，尤其當組織工程真皮支架材料為同/異種脫細胞真皮基質、小腸黏膜細胞外基質或者脫細胞羊膜等生物力學性能較好的天然生物材料吋，組織工程皮膚中由表皮細胞形成的細胞膜片因缺乏彈性和韌性無法隨手術的牽拉和真皮的伸展而出現細胞間斷裂、細胞與底部真皮基質分離和細胞脫落死亡等現象，從而使表皮層完整性受到破壞，不僅減弱了表皮層對創 面的保護作用，也阻礙了表皮細胞促創面癒合的能力。因此如何減小培養狀態和應用狀態間張カ的差別，使組織工程皮膚在無菌培養時便處於一定張カ刺激的環境，保證移植中表皮的完整性成為提高組織工程皮膚治療效果的關鍵環節。現有氣液分離支架產品如Corning公司的Transwell雖能為組織工程皮膚表皮細胞提供氣液分離培養的微環境，但缺乏施加拉カ於材料的裝置，因此僅適用於膠原、透明質酸或其他合成高分子材料如聚乳酸、聚氨酯等伸縮性小的簡單材料，而對於同種或異種真皮細胞外基質及羊膜細胞外基質等具有天然三維孔隙結構、弾性及柔韌性好、應用時形變較大的複雜材料則很難適應，為此需要ー種裝置，這種裝置不僅能夠提供表皮細胞自然角化的氣液分離培養環境，還能夠使細胞賴以生長的真皮基質在培養時便施加與臨床應用時相應的力學強度，經檢索，未見相關產品和資料的公開報導。

實用新型內容本實用新型所要解決的問題是設計ー種既可模擬體內生長狀態，提供表皮細胞自然分化的氣液分離培養環境，也可使組織工程皮膚在體外構建時便處於一定張カ狀態的可固定式氣液分離支架，以克服現有技術存在的應用時因術中牽拉造成表皮膜片完整性破壞和組織工程皮膚修復能力下降的缺點。本實用新型的技術方案如下一種組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，包括相互嵌合在一起的外套、內套和網，所述的外套和內套呈圓環形，所述的網的圓形邊沿鑲嵌在外套與內套之間，在所述的外套頂面設有若干個固定針。進ー步，如上所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其中，所述的外套由外圈和內圈構成,夕卜圈的軸向寬度大於內圈的軸向寬度。更進一步,所述外圈的厚度為I. 8 2. 5mm,內圈的厚度為O. 5 I. 5mm。進ー步，如上所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其中，所述的設在外套頂面的固定針共有6個，固定針的根部固定於外套內，6個固定針的可見部分的長度相等，並沿外套的圓周均勻分布。更進一步,所述的固定針總長度為5. 5 8. 5mm,其中可見部分為3. O 4. 5mm,固定針直徑為O. 4 O. 9mm。進ー步，如上所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其中，所述的網的網孔孔徑為30 60目；網面與外套底面的距離為5. O 8. 5mm。本實用新型的有益效果如下本實用新型所提供的氣液分離支架結構簡單、操作方便，提供表皮細胞以氣液分離培養微環境的同時，也使構建的組織工程皮膚具有與臨床相應的張力，以便更好的適應臨床需要；此外，該支架製作成本低，可與市售普通六孔板和玻璃培養皿組合，滿足大批製備組織工程皮膚的需要。

圖I為本實用新型所提供的氣液分離支架的縱剖面結構示意圖； 圖2為氣液分離支架的頂面結構示意圖；圖3為氣液分離支架的外套的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施過程對本實用新型進行詳細的描述。如圖I所示，本實用新型所提供的組織工程皮膚製備用可固定式氣液分離支架，是由外套I、內套2和網3相互嵌合而成，並於外套頂面附有6個均勻分布的固定針4，固定針的數量不一定局限為6個，也可選取其它數量均布於外套頂面。外套、內套的材質可選擇各種醫用級的聚碳酸酯等高分子合成材料，網的材質可選擇不鏽鋼等金屬材料，固定針材質為不鏽鋼，各部件的製造方法可根據材質的不同選擇諸如機加工等方法。本實用新型所述的氣液分離支架為圓形，外套高度即網面與支架底部的距離為
5.O 8. 5mm。外套I由外圈5和內圈6構成,夕卜圈5的軸向寬度大於內圈6的軸向寬度。外套I的總厚度為2. 3 4. 0mm，其中外圈5的厚度為I. 8 2. 5mm，內圈6厚度為O. 5
I.5mm，內套2的高度和厚度須與外套I相適應。網3鑲嵌在外套I和內套2之間，網孔孔徑為30 60目。固定針共有6個，固定於外套內並沿外套均勻分布，針總長度為5. 5
8.5mm,其中可見部分為3. O 4. 5mm,針直徑為O. 4 O. 9mm。該支架與市售普通六孔板組合，用於含表皮細胞的組織工程皮膚，尤其適用於以同種/異種脫細胞真皮基質、小腸黏膜細胞外基質或羊膜等為基質材料的組織工程皮膚體外構建。在應用中根據構建皮膚的尺寸設計支架的外套外周直徑，如所需皮膚長度或直徑為25 30_時，支架的外周直徑可設計為28. 0mm±3. 0mm,當然如所需皮膚長度或直徑大於40mm吋，則可選擇玻璃培養皿配套使用，支架的外周直徑則設計成相應的尺寸。本實用新型的使用方法如下在無菌環境下，將可固定式氣液分離支架置於六孔板或玻璃培養皿中，並將構建組織工程皮膚的真皮材料固定於氣液分離支架上，固定前參考臨床應用時的牽拉程度給予真皮材料一定拉力，井根據皮膚的形狀選擇固定方法，如皮膚為四邊形，選擇對稱的四點法固定，如皮膚為圓形，則選擇六點法固定。之後將表皮細胞以一定密度接種於真皮材料上，加培養基使其完全浸沒真皮材料，並高於材料3mm左右，以便表皮細胞獲取充足氧氣和營養滿足分裂増殖的需要；一周後，將培養基液面降低，使其與真皮材料水平，控制表皮細胞處於氣液界面上，其營養通過不鏽鋼網網孔滲透至真皮材料並由此滋養最底層表皮細胞，使最上層表皮細胞在氣液分離培養界面上自然分化成多層不同角化程度的細胞，約兩周後，多層表皮細胞與底層的真皮材料形成緊密連接，從而形成類似於正常皮膚的表真皮雙層結構，由此完成組織工程皮膚的體外構建。如此構建的組織工程皮膚能夠更好的適應臨床應用，因為在培養過程中表皮細胞已與處於張力狀態的真皮材料形成了一個整體結構，因此可抵抗手術中一定強度的牽拉操作。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其同等技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動 和變型在內。
權利要求1.一種組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於包括相互嵌合在一起的外套(I)、內套(2)和網(3)，所述的外套(I)和內套(2)呈圓環形，所述的網(3)的圓形邊沿鑲嵌在外套(I)與內套(2)之間，在所述的外套(I)頂面設有若干個固定針(4)。
2.如權利要求I所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於所述的外套(I)由外圈(5)和內圈(6)構成,夕卜圈(5)的軸向寬度大於內圈(6)的軸向寬度。
3.如權利要求2所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於所述外圈(5)的厚度為I. 8 2. 5mm,內圈(6)的厚度為O. 5 I. 5mm。
4.如權利要求I所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於所述的設在外套(I)頂面的固定針(4)共有6個，固定針(4)的根部固定於外套(I)內，6個固定針(4)的可見部分的長度相等，並沿外套(I)的圓周均勻分布。
5.如權利要求4所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於所述的固定針(4)總長度為5. 5 8. 5mm,其中可見部分為3. O 4. 5mm,固定針(4)的直徑為O.4 O. 9mm。
6.如權利要求I所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於所述的網(3)的網孔孔徑為30 60目。
7.如權利要求I或6所述的組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架，其特徵在於網面與外套底面的距離為5. O 8. 5mm。
專利摘要本實用新型涉及皮膚組織構建的器械裝置，具體涉及一種組織工程皮膚構建用可固定式氣液分離支架。其結構包括相互嵌合在一起的外套、內套和網，所述的外套和內套呈圓環形，所述的網的圓形邊沿鑲嵌在外套與內套之間，在所述的外套頂面設有若干個固定針。本實用新型所提供的氣液分離支架結構簡單、操作方便，提供表皮細胞以氣液分離培養微環境的同時，也使構建的組織工程皮膚具有與臨床相應的張力，以便更好的適應臨床需要。
文檔編號C12M3/00GK202626199SQ20122021098
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者董麗, 李寶明, 李靖, 王旭昇, 李寶興 申請人:中國輻射防護研究院