[发明专利]一种组织工程血管及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及组织工程技术领域，具体地说，涉及一种组织工程血管及其制备方法和用途。

背景技术

血管疾病是我国目前死亡率最高的疾病之一，血管移植是其主要的外科治疗手段。血管移植手术中需要利用组织工程血管来替代病患血管。组织工程血管是利用组织工程学方法，用血管种子细胞（内皮细胞、平滑肌细胞）与相关细胞外基质（支架材料）复合，以构建从形态到功能都接近活体血管的组织工程化血管。性能优良的组织工程血管应当具备与自身组织分界清晰、具有一定的弹性和硬度、组织结构致密、细胞分布均匀等优点，以发挥近似于活体血管的功能。

目前，将明胶和聚己内酯混合在一起电纺成纳米纤维膜已被广泛应用于组织工程化不同的组织，如皮肤、神经、骨、血管等。Chong等人[Chong EJ, et al. Acta Biomaterialia 2007,3(3):321-330]将明胶/聚己内酯混纺纳米纤维膜用于皮肤伤口愈合的研究，结果显示所制备的明胶/聚己内酯纤维膜明显有利于成纤细胞的粘附、增值和分化。Laleh Ghasemi-Mobarakeh等人[Laleh Ghasemi-Mobarakeh, et al. Biomaterials 2008,29(34):4532-4539]将明胶/聚己内酯电纺成平行度很高的纳米纤维膜用于神经组织的修复，神经干细胞的培养结果显示，明胶/聚己内酯纳米纤维膜是一种很好的组织工程支架材料，所纺的平行纳米纤维有利于神经细胞的增值和分化，并有利于神经突触的伸长。Sepideh Heydarkhan-Hagvall等人[Sepideh Heydarkhan-Hagvall, et al. Biomaterials 2008,29(19):2907-2914]将明胶和聚己内酯电纺成三维组织工程支架并成功用于心血管组织工程，结果显示混纺的纳米纤维膜展现出合成材料所拥有的优越的力学性能及天然材料所独有的细胞亲和性。其结果均表明明胶/聚己内酯是一种良好的支架材料。

但是本领域技术人员均知，组织工程构建的思路通常是先构建与特定组织形状近似的支架载体，然后种植细胞进行培养。例如目前利用明胶/聚己内酯作为支架材料构建组织工程血管时，通常都是明胶和聚己内酯混合在一起电纺成近似血管的管状结构，然后将细胞直接种植在支架的外表面，并进一步培养。为模拟活体血管，直接电纺成管状的支架材料的壁厚与活体血管厚度基本一致，总体较厚，不适于细胞迁移和增殖，又因为细胞是直接种植在支架材料外表面，因而造成构建的组织工程血管内、外细胞分布不均匀，性能不佳。如何构建细胞分布均匀、弹性和硬度适宜、与自身组织分界清晰、组织结构致密等各项性能均优异的组织工程血管十分重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种组织工程血管。

本发明的再一的目的是，提供上述组织工程血管的制备方法。

本发明的另一的目的是，提供上述组织工程血管的用途。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种组织工程血管，以管状明胶/聚己内酯电纺膜为支架，平滑肌细胞均匀分布于所述的支架的内部。

所述的组织工程血管是按照以下方法制备的：

a)将消毒好的明胶/聚己内酯材料平铺于器皿中；

b)收集脐动脉平滑肌细胞均匀的接种于明胶/聚己内酯电纺膜表面后培养过夜，形成细胞材料复合电纺膜；

c)将细胞材料复合电纺膜缠绕在PVC管上培养，最终形成管状的组织工程血管。

优选的，步骤b)中脐动脉平滑肌细胞与明胶/聚己内酯电纺膜的接种比例是10×10⁶个细胞/(2cm×12cm) 电纺膜；所述的细胞材料复合电纺膜缠绕在PVC管上的圈数为6-7圈，然后培养1周以形成供移植的组织工程血管，最好在该培养过程总隔2天半量换液一次。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

如上所述的组织工程血管的制备方法，包括以下步骤：

a)将消毒好的明胶/聚己内酯材料平铺于器皿中；

b)收集脐动脉平滑肌细胞均匀的接种于明胶/聚己内酯电纺膜表面后培养过夜，形成细胞材料复合电纺膜；

c)将细胞材料复合电纺膜缠绕在PVC管上培养，最终形成管状的组织工程血管。