專利名稱：組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及皮膚組織構(gòu)建的器械裝置，具體涉及ー種組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架。
背景技術(shù)：
目前，組織工程皮膚作為皮膚替代物已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于臨床創(chuàng)(燒)傷時(shí)皮膚缺損的修復(fù)及糖尿病型潰瘍等疾病的治療，但療效仍有待于提高。原因之ー在于體外培養(yǎng)的組織工程皮膚應(yīng)用于臨床時(shí)由于術(shù)中牽拉強(qiáng)度遠(yuǎn)大于培養(yǎng)中皮膚自然伸張狀態(tài)的張力，尤其當(dāng)組織工程真皮支架材料為同/異種脫細(xì)胞真皮基質(zhì)、小腸粘膜細(xì)胞外基質(zhì)或者脫細(xì)胞羊膜等生物力學(xué)性能較好的天然生物材料吋，組織工程皮膚中由表皮細(xì)胞形成的細(xì)胞膜片因缺乏彈性和韌性無法隨手術(shù)的牽拉和真皮的伸展而出現(xiàn)細(xì)胞間斷裂、細(xì)胞與底部真皮基質(zhì)分離和細(xì)胞脫落死亡等現(xiàn)象，從而使表皮層完整性受到破壞，不僅減弱了表皮層對創(chuàng) 面的保護(hù)作用，也阻礙了表皮細(xì)胞促創(chuàng)面愈合的能力。因此如何減小培養(yǎng)狀態(tài)和應(yīng)用狀態(tài)間張カ的差別，使組織工程皮膚在無菌培養(yǎng)時(shí)便處于一定張カ刺激的環(huán)境，保證移植中表皮的完整性成為提高組織工程皮膚治療效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)有氣液分離支架產(chǎn)品如Corning公司的Transwell雖能為組織工程皮膚表皮細(xì)胞提供氣液分離培養(yǎng)的微環(huán)境，但缺乏施加拉カ于材料的裝置，因此僅適用于膠原、透明質(zhì)酸或其他合成高分子材料如聚乳酸、聚氨酯等伸縮性小的簡單材料，而對于同種或異種真皮細(xì)胞外基質(zhì)及羊膜細(xì)胞外基質(zhì)等具有天然三維孔隙結(jié)構(gòu)、弾性及柔韌性好、應(yīng)用時(shí)形變較大的復(fù)雜材料則很難適應(yīng)，為此需要ー種裝置，這種裝置不僅能夠提供表皮細(xì)胞自然角化的氣液分離培養(yǎng)環(huán)境，還能夠使細(xì)胞賴以生長的真皮基質(zhì)在培養(yǎng)時(shí)便施加與臨床應(yīng)用時(shí)相應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度，經(jīng)檢索，未見相關(guān)產(chǎn)品和資料的公開報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是設(shè)計(jì)ー種既可模擬體內(nèi)生長狀態(tài)，提供表皮細(xì)胞自然分化的氣液分離培養(yǎng)環(huán)境，也可使組織工程皮膚在體外構(gòu)建時(shí)便處于一定張カ狀態(tài)的可固定式氣液分離支架，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的應(yīng)用時(shí)因術(shù)中牽拉造成表皮膜片完整性破壞和組織工程皮膚修復(fù)能力下降的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，包括相互嵌合在一起的外套、內(nèi)套和網(wǎng)，所述的外套和內(nèi)套呈圓環(huán)形，所述的網(wǎng)的圓形邊沿鑲嵌在外套與內(nèi)套之間，在所述的外套頂面設(shè)有若干個(gè)固定針。進(jìn)ー步，如上所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其中，所述的外套由外圈和內(nèi)圈構(gòu)成,夕卜圈的軸向?qū)挾却笥趦?nèi)圈的軸向?qū)挾?。更進(jìn)一步,所述外圈的厚度為I. 8 2. 5mm,內(nèi)圈的厚度為O. 5 I. 5mm。進(jìn)ー步，如上所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其中，所述的設(shè)在外套頂面的固定針共有6個(gè)，固定針的根部固定于外套內(nèi)，6個(gè)固定針的可見部分的長度相等，并沿外套的圓周均勻分布。更進(jìn)一步,所述的固定針總長度為5. 5 8. 5mm,其中可見部分為3. O 4. 5mm,固定針直徑為O. 4 O. 9mm。進(jìn)ー步，如上所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其中，所述的網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑為30 60目；網(wǎng)面與外套底面的距離為5. O 8. 5mm。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型所提供的氣液分離支架結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，提供表皮細(xì)胞以氣液分離培養(yǎng)微環(huán)境的同時(shí)，也使構(gòu)建的組織工程皮膚具有與臨床相應(yīng)的張力，以便更好的適應(yīng)臨床需要；此外，該支架制作成本低，可與市售普通六孔板和玻璃培養(yǎng)皿組合，滿足大批制備組織工程皮膚的需要。

圖I為本實(shí)用新型所提供的氣液分離支架的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為氣液分離支架的頂面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為氣液分離支架的外套的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施過程對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I所示，本實(shí)用新型所提供的組織工程皮膚制備用可固定式氣液分離支架，是由外套I、內(nèi)套2和網(wǎng)3相互嵌合而成，并于外套頂面附有6個(gè)均勻分布的固定針4，固定針的數(shù)量不一定局限為6個(gè)，也可選取其它數(shù)量均布于外套頂面。外套、內(nèi)套的材質(zhì)可選擇各種醫(yī)用級(jí)的聚碳酸酯等高分子合成材料，網(wǎng)的材質(zhì)可選擇不銹鋼等金屬材料，固定針材質(zhì)為不銹鋼，各部件的制造方法可根據(jù)材質(zhì)的不同選擇諸如機(jī)加工等方法。本實(shí)用新型所述的氣液分離支架為圓形，外套高度即網(wǎng)面與支架底部的距離為
5.O 8. 5mm。外套I由外圈5和內(nèi)圈6構(gòu)成,夕卜圈5的軸向?qū)挾却笥趦?nèi)圈6的軸向?qū)挾?。外套I的總厚度為2. 3 4. 0mm，其中外圈5的厚度為I. 8 2. 5mm，內(nèi)圈6厚度為O. 5
I.5mm，內(nèi)套2的高度和厚度須與外套I相適應(yīng)。網(wǎng)3鑲嵌在外套I和內(nèi)套2之間，網(wǎng)孔孔徑為30 60目。固定針共有6個(gè)，固定于外套內(nèi)并沿外套均勻分布，針總長度為5. 5
8.5mm,其中可見部分為3. O 4. 5mm,針直徑為O. 4 O. 9mm。該支架與市售普通六孔板組合，用于含表皮細(xì)胞的組織工程皮膚，尤其適用于以同種/異種脫細(xì)胞真皮基質(zhì)、小腸粘膜細(xì)胞外基質(zhì)或羊膜等為基質(zhì)材料的組織工程皮膚體外構(gòu)建。在應(yīng)用中根據(jù)構(gòu)建皮膚的尺寸設(shè)計(jì)支架的外套外周直徑，如所需皮膚長度或直徑為25 30_時(shí)，支架的外周直徑可設(shè)計(jì)為28. 0mm±3. 0mm,當(dāng)然如所需皮膚長度或直徑大于40mm吋，則可選擇玻璃培養(yǎng)皿配套使用，支架的外周直徑則設(shè)計(jì)成相應(yīng)的尺寸。本實(shí)用新型的使用方法如下在無菌環(huán)境下，將可固定式氣液分離支架置于六孔板或玻璃培養(yǎng)皿中，并將構(gòu)建組織工程皮膚的真皮材料固定于氣液分離支架上，固定前參考臨床應(yīng)用時(shí)的牽拉程度給予真皮材料一定拉力，井根據(jù)皮膚的形狀選擇固定方法，如皮膚為四邊形，選擇對稱的四點(diǎn)法固定，如皮膚為圓形，則選擇六點(diǎn)法固定。之后將表皮細(xì)胞以一定密度接種于真皮材料上，加培養(yǎng)基使其完全浸沒真皮材料，并高于材料3mm左右，以便表皮細(xì)胞獲取充足氧氣和營養(yǎng)滿足分裂増殖的需要；一周后，將培養(yǎng)基液面降低，使其與真皮材料水平，控制表皮細(xì)胞處于氣液界面上，其營養(yǎng)通過不銹鋼網(wǎng)網(wǎng)孔滲透至真皮材料并由此滋養(yǎng)最底層表皮細(xì)胞，使最上層表皮細(xì)胞在氣液分離培養(yǎng)界面上自然分化成多層不同角化程度的細(xì)胞，約兩周后，多層表皮細(xì)胞與底層的真皮材料形成緊密連接，從而形成類似于正常皮膚的表真皮雙層結(jié)構(gòu)，由此完成組織工程皮膚的體外構(gòu)建。如此構(gòu)建的組織工程皮膚能夠更好的適應(yīng)臨床應(yīng)用，因?yàn)樵谂囵B(yǎng)過程中表皮細(xì)胞已與處于張力狀態(tài)的真皮材料形成了一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，因此可抵抗手術(shù)中一定強(qiáng)度的牽拉操作。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng) 和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于包括相互嵌合在一起的外套(I)、內(nèi)套(2)和網(wǎng)(3)，所述的外套(I)和內(nèi)套(2)呈圓環(huán)形，所述的網(wǎng)(3)的圓形邊沿鑲嵌在外套(I)與內(nèi)套(2)之間，在所述的外套(I)頂面設(shè)有若干個(gè)固定針(4)。
2.如權(quán)利要求I所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于所述的外套(I)由外圈(5)和內(nèi)圈(6)構(gòu)成,夕卜圈(5)的軸向?qū)挾却笥趦?nèi)圈(6)的軸向?qū)挾取?br> 3.如權(quán)利要求2所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于所述外圈(5)的厚度為I. 8 2. 5mm,內(nèi)圈(6)的厚度為O. 5 I. 5mm。
4.如權(quán)利要求I所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于所述的設(shè)在外套(I)頂面的固定針(4)共有6個(gè)，固定針(4)的根部固定于外套(I)內(nèi)，6個(gè)固定針(4)的可見部分的長度相等，并沿外套(I)的圓周均勻分布。
5.如權(quán)利要求4所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于所述的固定針(4)總長度為5. 5 8. 5mm,其中可見部分為3. O 4. 5mm,固定針(4)的直徑為O.4 O. 9mm。
6.如權(quán)利要求I所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于所述的網(wǎng)(3)的網(wǎng)孔孔徑為30 60目。
7.如權(quán)利要求I或6所述的組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架，其特征在于網(wǎng)面與外套底面的距離為5. O 8. 5mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及皮膚組織構(gòu)建的器械裝置，具體涉及一種組織工程皮膚構(gòu)建用可固定式氣液分離支架。其結(jié)構(gòu)包括相互嵌合在一起的外套、內(nèi)套和網(wǎng)，所述的外套和內(nèi)套呈圓環(huán)形，所述的網(wǎng)的圓形邊沿鑲嵌在外套與內(nèi)套之間，在所述的外套頂面設(shè)有若干個(gè)固定針。本實(shí)用新型所提供的氣液分離支架結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，提供表皮細(xì)胞以氣液分離培養(yǎng)微環(huán)境的同時(shí)，也使構(gòu)建的組織工程皮膚具有與臨床相應(yīng)的張力，以便更好的適應(yīng)臨床需要。
文檔編號(hào)C12M3/00GK202626199SQ20122021098
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者董麗, 李寶明, 李靖, 王旭昇, 李寶興 申請人:中國輻射防護(hù)研究院