本實(shí)用新型屬于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種腦微血管模型。

背景技術(shù)：

血腦屏障系統(tǒng)是困擾神經(jīng)科學(xué)研究者的難題之一，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的特殊性使得人的大腦獨(dú)立于身體其他體液循環(huán)之外而受到保護(hù)。血腦屏障的功能發(fā)揮主要依賴特殊的腦微血管，其可以阻止大多數(shù)有害物質(zhì)的進(jìn)入，保持腦組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。

隨著人們生活水平的提高，腦血管疾病也呈現(xiàn)增加趨勢。血管的使用一般可以自體提供，但是非常受限；而人工血管的發(fā)展已經(jīng)相對成熟，可以起到替代原始血管的灌流功能。但是，目前使用的這些人工血管也有弊端。因?yàn)檫@些人工血管都是由一些可降解或者不可降解的高聚物材料加工而成，那么這些材料相對于人體是絕對的異物，不是人體所含有的成分，會有排斥反應(yīng)，因此，提供一種可以有效降解，并不會使得人體產(chǎn)生排斥反應(yīng)腦微血管模型成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供腦微血管模型，能夠解決上述問題中的至少一個。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了腦微血管模型，其包括3D生物打印的內(nèi)皮細(xì)胞層、靜電紡絲的可降解PLA基膜層、噴霧定植的周細(xì)胞層和3D生物打印的星形膠質(zhì)細(xì)胞層；

內(nèi)皮細(xì)胞層位于血管模型的最內(nèi)層，可降解PLA基膜層覆蓋于內(nèi)皮細(xì)胞層上，周細(xì)胞層覆蓋于可降解PLA基膜層上，星形膠質(zhì)細(xì)胞層覆蓋于周細(xì)胞層上。

其有益效果是，本血管模型的主基層采用可降解的PLA基膜層，同時配以其它的含細(xì)胞的材料層，構(gòu)成一個雜合生物制造技術(shù)制造的腦微血管模型。由于PLA基膜層是可以降解的，不產(chǎn)生排斥反應(yīng)。含細(xì)胞因子的生物材料混合細(xì)胞懸液不僅有利于細(xì)胞定植，而且有利于細(xì)胞生長和分化。各細(xì)胞層使用生物相容性良好的生物材料混合并生物打印，保證細(xì)胞的活性、密度和功能。本實(shí)用新型可以為腦微血管發(fā)生和功能等的基礎(chǔ)研究提供更加理想的模型。

在一些實(shí)施方式當(dāng)中，內(nèi)皮細(xì)胞層內(nèi)混合有內(nèi)皮細(xì)胞、海藻酸鈉/明膠/纖維蛋白原水凝膠和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)。其有益效果是，包含上述物質(zhì)后，可以模擬真實(shí)腦微血管的內(nèi)層結(jié)構(gòu)。

在一些實(shí)施方式當(dāng)中，內(nèi)皮細(xì)胞層為3D生物打印機(jī)擠出并層層堆積成的管腔狀結(jié)構(gòu)。其有益效果是，層層堆積的管腔狀結(jié)構(gòu)，可以有效的保證腦微血管的強(qiáng)度和韌性。

在一些實(shí)施方式當(dāng)中，內(nèi)皮細(xì)胞層為具有良好硬度和彈性的水凝膠血管腔狀結(jié)構(gòu)。其有益效果是，具有一定硬度和彈性，使得腦微血管模型可以應(yīng)用于不同的位置和角度。

在一些實(shí)施方式當(dāng)中，可降解PLA基膜層為利用靜電紡絲原理在內(nèi)皮細(xì)胞層表面上紡的一層0.5mm厚的可降解PLA材料的納米纖維層。其有益效果是，采用可降解PLA材料，可以減少排斥現(xiàn)象的產(chǎn)生。

在一些實(shí)施方式當(dāng)中，周細(xì)胞層為通過噴霧器在可降解PLA基膜層表面噴的一層周細(xì)胞的懸液。其有益效果是，噴出來的周細(xì)胞懸液，可以保證周細(xì)胞均勻的分布于可降解PLA基膜層的表面，從而很好的模擬出腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞分布的效果。

在一些實(shí)施方式當(dāng)中，星形膠質(zhì)細(xì)胞層為通過3D生物打印技術(shù)在周細(xì)胞層上打印的一層含星形膠質(zhì)細(xì)胞的水凝膠，星形膠質(zhì)細(xì)胞的密度是內(nèi)皮細(xì)胞的五分之一。其有益效果是，星型膠質(zhì)細(xì)胞和周細(xì)胞更好地模擬出真實(shí)腦微血管上兩者之間的連接和結(jié)構(gòu)。水凝膠濃度和打印方法類似打印內(nèi)皮細(xì)胞層。最終的產(chǎn)品即為含有腦微血管結(jié)構(gòu)和多細(xì)胞種類的腦微血管模型。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的腦微血管模型的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施方式的腦微血管模型，其包括內(nèi)皮細(xì)胞層1、可降解PLA基膜層2、周細(xì)胞層3和星形膠質(zhì)細(xì)胞層4；內(nèi)皮細(xì)胞層1位于血管模型的最內(nèi)層，可降解PLA基膜層2覆蓋于內(nèi)皮細(xì)胞層1上，周細(xì)胞層3覆蓋于可降解PLA基膜層2上，星形膠質(zhì)細(xì)胞層4覆蓋于周細(xì)胞層3上。

其有益效果是，本血管模型的主基層采用可降解的PLA基膜層2，同時配以其它的含細(xì)胞的材料層，構(gòu)成一個雜合生物制造技術(shù)制造的腦微血管模型。由于PLA基膜層是可以降解的，不產(chǎn)生排斥反應(yīng)。含細(xì)胞因子的生物材料混合細(xì)胞懸液不僅有利于細(xì)胞定植，而且有利于細(xì)胞生長和分化。各細(xì)胞層使用生物相容性良好的生物材料混合并生物打印，保證細(xì)胞的活性、密度和功能。本實(shí)用新型可以為腦微血管發(fā)生和功能等的基礎(chǔ)研究提供更加理想的模型。

其中，內(nèi)皮細(xì)胞層1內(nèi)混合有內(nèi)皮細(xì)胞、海藻酸鈉/明膠/纖維蛋白原水凝膠和血管內(nèi)皮生長因子VEGF。包含上述物質(zhì)后，可以模擬真實(shí)腦微血管的內(nèi)層結(jié)構(gòu)。其中，內(nèi)皮細(xì)胞層1為3D生物打印機(jī)擠出并層層堆積成的管腔狀結(jié)構(gòu)。層層堆積的管腔狀結(jié)構(gòu)，可以有效的保證腦微血管的強(qiáng)度和韌性。

本實(shí)用新型當(dāng)中的內(nèi)皮細(xì)胞層1為具有硬度和彈性的水凝膠血管腔狀結(jié)構(gòu)。具有一定硬度和彈性，使得腦微血管模型可以應(yīng)用于不同的位置和角度?？山到釶LA基膜層2為利用靜電紡絲原理在內(nèi)皮細(xì)胞層1表面上紡的一層0.5mm厚的可降解PLA材料。采用可降解PLA材料，可以減少排斥現(xiàn)象的產(chǎn)生。

本專利當(dāng)中，周細(xì)胞層3為通過噴霧器在可降解PLA基膜層2表面噴的一層周細(xì)胞的懸液。噴出來的周細(xì)胞懸液，可以保證周細(xì)胞均勻的分布于可降解PLA基膜層2的表面，從而很好的模擬出腦微血管的效果。

同時，星形膠質(zhì)細(xì)胞層4為通過3D生物打印技術(shù)在周細(xì)胞層3上打印的一層含星形膠質(zhì)細(xì)胞的水凝膠。星形膠質(zhì)細(xì)胞的密度是內(nèi)皮細(xì)胞的五分之一。水凝膠濃度和打印方法類似打印內(nèi)皮細(xì)胞層1。最終的產(chǎn)品即為含有腦微血管結(jié)構(gòu)和多細(xì)胞種類的腦微血管模型。

以上的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。