[发明专利]一种组织工程生物材料制备方法及装置

说明书

本发明涉及一种组织工程生物材料制备方法及装置，本发明通过采用超声生物技术和化学试剂法相结合，提高脱细胞效率，同时实现稳定、可控的组织脱细胞生产；本脱细胞装置具有实时过滤及动态循环系统，保证试剂的均一稳定性，减少产品性能波动；本脱细胞装置配备二阶程序控温系统，监测化学试剂的温度并在线调节，大幅缩小加工温度波动范围，保障脱细胞基质的稳定性。

技术领域

本发明涉及生物材料脱细胞技术领域，尤其是一种组织工程生物材料制备方法及装置。

技术背景

组织工程生物材料是一种天然生物支架材料，利用生物化学方法去除异种组织/器官的细胞成分，从而去除异种组织/器官的免疫原性，保留细胞外基质的主要成分和结构，为其植入人体内修复缺损组织提供了物质基础，具有较好的生物相容性和组织诱导能力，已有脱细胞基质应用于临床治疗表皮组织损伤、骨损伤及眼角膜损伤等。

有研究发现异种组织生物材料中的抗原主要来源于组织中有核细胞、血管、神经、脂肪等，如果抗原物质去除不完全则会因剧烈的免疫排斥反应导致植入失败。现有的脱细胞技术主要是物理方法与化学试剂法联合使用，即将生物材料与化学试剂于摇床中震荡实现脱细胞。但是此种方法存在以下缺点：(1)组织与化学试剂处理时混合不均匀，不充分，在组织内残留本该去除的成分，影响性能。(2)在处理过程中温度无法保证均衡，导致保存下来的生物活性物质减少，不利于生物材料发挥应有的组织诱导作用。(3)现有的方法其处理时间靠人工方法粗略控制，处理过程中的化学试剂靠人工粗略控制，使其每次处理时工艺流程的控制参数有很大的差异，不利于实现产品制作的标准化。

目前，超声生物技术在细胞破碎、超声洗涤等生物研究领域得到了越来越广泛的应用。超声生物技术主要是通过其机械作用、热效应和空化效应等对生物组织的细胞产生破坏作用，达到脱细胞的目的，从而更彻底地去除组织中的抗原成分，且保留了天然生物材料的三维结构，有利于细胞黏附生长，具有良好的生物相容性。而超声产生热量使组织所在环境温度升高，从而破坏组织内活性成分。为避免发生温度过高导致的产品活性降低，应用二阶程序控温技术将温度控制在极小范围内波动，增高产品的有效性与稳定性。

应用超声生物技术来制备异种生物材料，简化了制作工艺、缩短制作流程、降低制作费用，也大量减少了生物化学试剂的使用与残留，使脱细胞材料质量更稳定，实现批量生产。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种组织工程生物材料制备方法及装置。

一种组织工程生物材料制备方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：将生物组织或器官经过分离，切割获得想要的形状，放置于生物材料制备装置中；所述的切割获得想要的形状，具体为：将组织或器官冷冻后，使用切割机、冲压机或其它设备取出想要的形状尺寸。

步骤二：初步清洗去除杂质、血液；具体为将步骤一得到的组织或器官放入清洗槽中，在30℃以下用纯化水清洗。

步骤三：去除脂肪；

将步骤二得到的组织或器官放入清洗槽中在30℃以下用有机溶剂萃取脂肪3次，再脱脂；

步骤四：将步骤三得到的组织或器官放入清洗槽中在30℃以下用生化试剂脱细胞；去除脂蛋白、糖蛋白、组织中的细胞以及细胞内外抗原性物质；

步骤五：将步骤四得到的组织或器官放入清洗槽中用纯化水清洗，去除残留在组织中的试剂，从而获得具有完整细胞外基质结构、去除抗原性的组织工程生物材料；在-35℃～-80℃条件下冷冻干燥机中干燥24～72小时。

作为优选，所述的生物组织、器官包括软组织和硬组织，其中软组织包括皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、神经或血管；硬组织包括动物皮质骨、松质骨、软骨或牙齿；

作为优选，所述的生化试剂为胰蛋白酶、胶原蛋白酶、Triton X-100、SDS、EDTA-2Na、NaOH、盐酸、脱氧胆酸钠中的一种或多种。