[发明专利]多功能医学治疗物质体复合器

说明书

本发明涉及一种多功能医学治疗物质复合器，简称″复合器″。该复合器由储液装置、储物装置和连接装置三部分组成。该复合器应用过滤方法将组织细胞、生物制剂和药物等医学治疗物质复合到多孔生物材料之中，达到治疗物质能简单快速和均匀高效地复合，提高生物效应或／和药物疗效。该合器能使细胞在复合过程中贴附到材料内部结构表面，有效地避免复合体应用时由于出血和冲洗造成的细胞丢失。该合器也能作为细胞培养装置，使细胞在多孔材料内部增殖和分化。该复合器可控制储物仓的形态和尺寸，使其适用于不同形状和规格的材料，也可装载不同成分和剂型的材料。能使医学治疗物质与材料复合过程在密闭无菌环境内进行，可避免化学和生物污染的可能性，达到复合后的产品能即刻用于临床。该复合器可用于生物、制药、医学和兽医等域。

技术领域

本发明涉及一种应用过滤法将组织细胞、生物制剂和药物等物质复合到多孔生物材料之中的装置，既能适用于不同成分、形态和尺寸的材料，又能简单快速和均匀高效地将医学治疗物质复合到多孔材料内部，并可即刻临床使用。该装置可应用于生物、制药、医学和兽医等领域。

背景技术

随着生命、材料和机械学科的发展，出现了新的技术领域，即生物组织工程学，它应用细胞生物学和工程学原理研究生物替代物，用于损伤组织功能修复和重建。将体外培养和扩增的间充质干细胞，吸附于生物相容和可降解的材料支架，然后植入修复部位。在材料逐步降解过程中细胞持续增殖分化和分泌基质，达到修复组织和重建功能。而这个过程中最关键的影响因素是细胞黏附于支架材料的效果。

细胞黏附是通过″受体和配体″结合的方式，而静电作用和范德华力作用是可忽略不计。细胞黏附的受体主要有整合素、免疫球蛋白、选择素和钙粘素。而细胞与外部基质黏附的主要受体为整合素，通常定位于分散的接触区，被称为粘着斑。黏附紧密度取决于粘着斑的寿命和粘着强度的集合。粘着斑的寿命和强度的影响因素有中等的黏附尺寸(几百纳米到1微米)、硬性基板、细胞骨架的固化及预张和低角度拉伸。细胞接种的静态模型进行分析得出细胞黏附取决于材料特性和接种流速，材料的配体尺寸、弹性系数、内部结构和比表面积可影响，细胞液的流体剪切力和低角度拉伸可影响，细胞骨架的固化和预张可影响。目前种子细胞的接种方法有静态法和动态法，静态接种法主要采用悬滴法、浸没法和微注射等，它们是通过渗透作用使细胞悬液进入支架内部，操作简便；但是接种时间较长和效率较低，往往只能接种在三维支架的表面，难以实现细胞在支架材料中均匀分布。动态接种法主要有离心接种法、负压吸附法、振荡法和生物反应器接种等，不仅提高了细胞的接种效率而且改善了细胞在支架中的空间分布。但是动态接种法需要昂贵的仪器和设备，而且技术要求更高，一定程度上限制了它们的应用。

注射器负压吸附接种细胞已有诸多报道，效果得到肯定。但是，无论将材料放入注射器抽负压，还是用注射器从存材料的容器内抽负压，由于注射器产生的负压有限，因此上述方法仅局限于小规格材料。另外，密度较低的材料接种时会出现材料漂浮，严重影响细胞接种率。专利CN202610234介绍一种负压细胞接种装置，包括负压发生器、接种仓及三通管。该装置可根据需要连接不同接种仓，并可同时接种多个支架，但仍未解决形状多样性和材料漂浮等问题。专利CN101735984介绍以菌注射器为接种工具，将支架材料从注射器后部放入，然后吸入所需接种的细胞悬液。注射器内预留一定量空气，封闭注射器口回抽注射器，形成的负压使细胞悬液渗入多孔材料，实现种子细胞在支架材料内的初期均匀分布接种。专利CN202530084介绍了—种用于细胞接种的离心管，也就是直径逐渐缩小至底部的圆柱形管体，可开启地连接在所述管体的顶部的顶帽，可拆卸地套接在管底的底帽，并具有容纳接种细胞的支架的空间。可根据需要制成不同的规格适应实际需要。

多功能医学治疗物质体复合器

发明内容

本发明涉及一种多功能医学治疗物质复合器，简称″复合器″。该复合器由储液装置1(含储液仓4及推进器10)、储物装置2(含储物仓14、双推式推进器19、23及密封盖18)和连接装置3(含连接管27和三通阀8)三部分组成(图1)。该复合器可广泛用于生物、制药、医学和，兽医等领域。