[发明专利]一种用于3D生物打印的牙周生物模块及构建方法及应用

权利要求书

1.一种用3D生物打印的牙周生物模块，其特征在于：所述模块设有网格结构和柱状结构，网格结构由N个小格交织形成，小格为中空；柱状结构设有M个柱状体和底板，柱状体并列固定于底板上与底板形成一体；网状结构一端与底板固定，使网状结构与柱状结构嵌合成一体，且柱状体在底板上位置与网状结构中小格位置相对应，柱状体位于小格中；小格内壁与柱状体外壁之间设有孔隙，小格直径柱状体直径。

2.根据权利要求1所述的一种用3D生物打印的牙周生物模块，其特征在于：所述小格为正方形、长方形或圆形；所述柱状体为圆柱体或长方体；所述模块由活性生物墨水构成，活性生物墨水包括明胶甲基丙烯酸化水凝胶、间充质干细胞和光交联剂LAP。

3.根据权利要求1所述的一种用3D生物打印的牙周生物模块，其特征在于：所述柱状体直径=80～180μm，小格边宽度=20～50μm，模块厚度=300～500μm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用3D生物打印的牙周生物模块，其特征在于：孔隙=30～40μm。

5.一种构建根据权利要求1所述用3D生物打印的牙周生物模块的方法，其特征在于：包括以下步骤:

（1）准备间充质干细胞；所述间充质干细胞来源于大鼠、比格犬、小型猪和人类，间充质干细胞为多能间充质细胞，具体为P2～5代干细胞；

（2）配制水凝胶溶液：采用细胞培养基配制质量百分比5-15%的明胶甲基丙烯酸化水凝胶溶液，再加入质量百分比0.5～1%的光交联剂LAP，置于37℃水浴中静置，避光；

（3）制备活性生物墨水：将步骤（1）中所获得的间充质干细胞离心得到间充质干细胞团；并加入步骤（2）所获得的明胶甲基丙烯酸化水凝胶，吹打，使细胞重悬得活性生物墨水；间充质干细胞浓度介于1.8×10⁶～2×10⁶ cells/mL；

（4）模块结构设计：用计算机辅助设计和制作所需牙周生物模块结构；

（5）3D生物打印：采用基于数字光处理系统的DLP光固化3D生物打印机，根据所需要牙周生物模块结构，将步骤（3）所获得的活性生物墨水进行光固化成型，进行3D生物打印；所述DLP光固化3D生物打印机分辨率1824×1140，波长365～405nm，光源最大功率50W，固化时间为5～20s。

6.根据权利要求5中所述的一种构建用3D生物打印的牙周生物模块的方法，其特征在于：所述间充质干细胞为牙源性干细胞或骨髓间充质干细胞。

7.根据权利要求6中所述的一种构建用3D生物打印的牙周生物模块的方法，其特征在于：所述牙源干细胞具体为牙囊干细胞、牙周膜干细胞、脱落乳牙细胞干细胞和牙髓干细胞。

8.根据权利要求1所述的一种用3D生物打印的牙周生物模块的应用，其特征在于：所述模块仿牙周纤维结构，应用于牙周组织缺损的修复模块的构建。