[发明专利]组织工程半月板支架及其制备方法

权利要求书

1.一种组织工程半月板支架的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

构建待修复半月板初始形状的三维数据模型；

提供生物墨水，所述生物墨水包含水凝胶材料、基质材料、固化剂和种子细胞，所述水凝胶材料包括甲基丙烯酰胺基明胶GelMA、透明质酸HA和藻酸盐中的一种或多种，所述基质材料包括脱细胞半月板细胞外基质dMECM、脱细胞软骨细胞外基质、脱细胞脐带华通胶细胞外基质、I型胶原、II型胶原、细菌纤维素、蚕丝蛋白和糖胺多糖中的一种或多种；

提供可降解高分子材料；

以所述生物墨水作为水凝胶纤维的原料、以所述可降解高分子材料作为可降解高分子材料纤维的原料，依据所述三维数据模型打印支架；

其中，所述支架呈C形、且与待修复半月板的初始形状一致，所述支架包括在自身高度方向依次层叠设置的多个支架层，每个所述支架层包括间隔设置的多根所述可降解高分子材料纤维和位于多根所述可降解高分子材料纤维之间的间隙中的所述水凝胶纤维，且相邻两个所述支架层的所述可降解高分子材料纤维之间相交。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述种子细胞包括纤维软骨细胞、透明软骨细胞、弹性软骨细胞和间充质干细胞中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述水凝胶材料包括GelMA；

所述基质材料包括dMECM；

所述固化剂包括光引发剂，所述光引发剂优选包括苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂盐LAP；

所述种子细胞包括半月板纤维软骨细胞MFCs。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述生物墨水中，

所述水凝胶材料的浓度为10g/100mL～12g/100mL；

所述基质材料的浓度为0.5g/100mL～1g/100mL；

所述固化剂的浓度为0.2g/100mL～0.25g/100mL；

所述种子细胞的浓度为0.75×10⁶个/mL～1×10⁶个/mL。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可降解高分子材料包括聚己内酯、聚氨酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚氨基酸及聚乙醇酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可降解高分子材料包括数均分子量为4.5×10⁴～5×10⁴的聚己内酯。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，以所述生物墨水作为水凝胶纤维的原料、以所述可降解高分子材料作为可降解高分子材料纤维的原料，依据所述三维数据模型打印支架，包括：

设置打印平台的温度为35℃～37℃；

采用具有第一喷头和第二喷头的生物打印机在所述打印平台上逐层打印所述支架，包括：

使所述第一喷头以3mm/s～5mm/s的速度沿根据所述三维数据模型规划的打印路径移动，同时在第一挤出温度下挤出所述可降解高分子材料，以打印所述可降解高分子材料纤维，其中所述可降解高分子材料在所述第一挤出温度下呈熔融状态；

使所述第二喷头以3mm/s～5mm/s的速度沿根据所述三维数据模型规划的打印路径移动，同时在第二挤出温度下挤出所述生物墨水于所述可降解高分子材料纤维之间的间隙中，以打印所述水凝胶纤维，其中所述生物墨水在所述第二挤出温度下呈凝胶状态；

每一层在打印完成后进行预交联；

打印完成所有层后，得到初始支架，所述初始支架经交联，得到所述支架。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

所述第一挤出温度为80℃～90℃，优选为80℃～85℃；和/或，

所述第二挤出温度为18℃～30℃，优选为19℃～20℃。