[发明专利]一种制备带多分支通道的组织器官前体的方法及专用模具

权利要求书

1.一种制备带多分支通道的组织器官前体的专用模具，其特征在于：所述专用模具包括底座模具(102)、至少一级的外模具(101)和至少一级的内模具(103)；所述底座模具(102)内部为从下至上依次变大的阶梯状，阶梯数和外模具级数相同，底座模具底面为平面、凹面或者凸面，且分布有定位孔；每级外模具上均设有安装孔和灌注口(402)，外模具的外部尺寸和底座模具对应级数的阶梯所围成面的尺寸完全相同，下一级外模具的内腔和上一级外模具的内腔平滑过渡，且外模具的内腔具有和预设组织器官相同的轮廓；每级内模具包括至少一个分支状结构，且其数目与对应级外模具的安装孔的数目相同，每个分支状结构包括总支管(301)和分支管(302)，每个分支状结构的总支管与对应级外模具的安装孔形成配合关系，最上级内模具的分支管的数目为1，下一级内模具的总支管尺寸与相邻上一级内模具的分支管尺寸完全相同。

2.按照权利要求1所述的一种制备带多分支通道的组织器官前体的专用模具，其特征在于：所述的多级外模具的灌注口的中心线位于同一直线。

3.按照权利要求1所述的一种制备带多分支通道的组织器官前体的专用模具，其特征在于：所述底座模具和外模具的材料为硬质合成高分子材料或者金属材料；内模具是由无生物毒性材料制成的实心管状，该实心管状的材料为合成纤维、聚乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯或聚氨酯。

4.一种采用如权利要求1所述的专用模具制备带多分支通道的组织器官前体的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)制备质量体积浓度为1％～30％的水凝胶溶液作为基质溶液，提取或购买动物细胞制成细胞悬浮液，细胞悬浮液密度为1×10⁶～5×10⁷个/ml，将基质溶液与细胞悬浮液按体积比1～9：9～1混合制成含细胞的基质溶液，将合成高分子材料溶于有机溶剂中制成质量百分浓度为1％～30％的合成高分子溶液；

2)利用三维打印技术制备专用模具，将第一级内模具的总支管安装在第一级外模具的安装孔上，将第一级外模具套在底座模具的第一级台阶上，第一级内模具的分支管安装在底座模具底面的定位孔中，将含细胞的基质溶液从第一级外模具的灌注口倒入模具中，填充实第一级外模具和底座模具间隙后采用物理或化学交联或聚合方法，使模具中含细胞的基质溶液交联，交联完成后依次去除第一级外模具和第一级内模具，形成稳定的第一层细胞基质层，其中含有由第一级内模具所形成的第一级分支通道；

3)将第二级内模具的总支管安装在第二级外模具的安装孔上，将第二级外模具套在底座模具的第二级台阶上，第二级内模具的分支管对准成形完的第一层细胞基质层上的通道，将含细胞的基质溶液从第二级外模具的灌注口倒入模具中，填充实第二级外模具和第一层细胞基质层间隙后采用物理或化学交联或聚合方法，对含细胞的基质溶液进行交联，交联完成后依次去除第二级外模具和第二级内模具，形成稳定带有第二级通道的第二层细胞基质层；

4)重复步骤3)，分别形成第三层至最上层的细胞基质层，得到层间通道相互贯通的带多分支通道的多层细胞基质层；

5)将合成高分子溶液喷洒到所成形的多层细胞基质层表面，经萃取后形成合成高分子层，去除底座模具，即形成带多分支通道的组织器官前体。

5.按照权利要求4所述的带多分支通道的组织器官前体的制备方法，其特征在于：所述带多分支通道的组织器官前体中的多分支通道在组织器官前体培养过程中形成血管、神经、胆管、气管或尿管。

6.按照权利要求4所述的带多分支通道的组织器官前体的制备方法，其特征在于：所述的水凝胶溶液为明胶、纤维蛋白原、胶原、壳聚糖、海藻酸钠、透明质酸和纤维连接蛋白溶液中的一种或几种。

7.按照权利要求4所述的带多分支通道的组织器官前体的制备方法，其特征在于：所述的合成高分子材料采用聚氨酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙二醇、聚乳酸、聚酯、聚羟基酸酯以及乳酸与乙醇酸共聚物中的一种或几种材料的复合物，用于溶解合成高分子材料的有机溶剂采用四乙二醇、乙二醇、异丙醇或1，4-二氧六环。

8.按照权利要求4所述的带多分支通道的组织器官前体的制备方法，其特征在于：在所述含细胞的基质溶液和合成高分子溶液中加入内皮细胞生长因子、细胞转移因子或肝细胞生长因子中的一种或几种，以及肝素、紫杉醇或硫酸化壳聚糖中的一种或几种。