[发明专利]Y型含细胞的神经导管制备方法

说明书

本发明涉及Y型含细胞的神经导管制备方法。该方法可实现多种材料和多结构集成加工，直接利用生物3D打印、细胞电纺丝和近场直写相复合的工艺制备神经导管。具体步骤为：(1)用加热装置将可降解高分子聚合物1热熔后，采用3D打印工艺制备出神经导管内层结构体；(2)配制可降解高分子聚合物2，高温蒸汽消毒后，旋转由(1)制备的内层结构体，同时采用3D打印工艺在其表面制备中间层；(3)配制可降解高分子聚合物3，进行高温蒸汽消毒；将细胞悬液加入聚合物3材料里面；旋转由(2)制备的结构体，采用细胞电纺丝和近场直写复合工艺制备神经导管外层。本发明整个制备方法简单易行，对神经缺损快速修复具有重大的现实意义。

技术领域

本发明涉及Y型含细胞的神经导管的制备方法，属于组织工程神经导管制备与神经缺损修复领域。

背景技术

生物3D打印、细胞电纺丝、近场直写是近年来兴起的制备支架的3种不同工艺。生物3D打印工艺可以制备复杂形状的宏观3D结构体，无法制备微观结构，不满足细胞生长的微环境要求；细胞电纺丝工艺制备的纳米纤维支架与天然的细胞外基质形态相近，有利于细胞在支架上的粘附、识别和功能维持，且该工艺条件下细胞的存活率较高且分布均匀。但是，细胞电纺丝工艺制备的支架为无纺布形态，在力学性能方面存在较大的局限性；近场直写工艺可以制备出单根纤维或具有图案化的结构纤维层，其有序的微纳纤维结构，不仅模拟了细胞外基质有利于细胞的生长，而且有利于引导细胞按照一定的方向生长促进其向目标组织分化生长，但是其结构体无力学性能。

人体组织内的细胞都处于三维空间结构中，接受着周围的信号。该环境为细胞的生长提供了极为有利的条件，均衡的营养和物质能量的交换，使细胞不断增殖和分泌自身的外基质。在体外如何构建这一微环境，实际上就是要解决支架对材料、结构及力学性能等多方面的要求。因此将生物3D打印、细胞电纺丝、近场直写工艺进行综合能够有效克服单项工艺的局限是一个行之有效的方法。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供Y型含细胞的神经导管制备方法，利用多工艺复合制备，着力于构建具有生物活性且细胞均匀分布的神经导管，为医学上的快速修复提供更为先进的技术支持。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

Y型含细胞的神经导管制备方法，神经导管由可降解的高分子聚合物和细胞组成，利用生物3D打印挤出成形和细胞电纺丝、近场直写复合工艺制备，包括以下步骤：

1)称取15-20克明胶材料，在搅拌情况下缓缓加入到80-100克的去离子水中，至充分溶胀后升温至80-100℃左右加速溶解，并保温3小时制得均匀的高分子溶液，再经100℃高温蒸汽消毒，将消毒后的材料装入喷头二中备用；

2)称取1.5-2.0克聚乙烯醇(PVA)材料，在搅拌情况下缓缓加入到15-20克的去离子水中，至充分溶胀后升温至80-100℃左右加速溶解，并保温3小时制得均匀的高分子溶液，再经100℃高温蒸汽消毒；

3)第4代人的细胞用0.25％的胰蛋白酶消化后收集在50mL离心管，1000r/min离心5min，弃上清液，将细胞悬液移至消毒后的PVA材料搅拌均匀得到含细胞的PVA溶液，将其装入喷头三中备用；

4)称取10-20克聚对二氧环己酮(PPDO)颗粒置于喷头一(内层神经导管挤出喷头)加热装置中，将加热装置的温控器温度设为100-120℃，对PPDO进行加热，当温度达到设定值时保温2分钟。喷头一与平台的距离为1-2mm，将材料以350-380ul/min稳定流量由微量泵提供，进行连续挤出。接收平台按照所构建的Y型神经导管模型沿X/Y方向进行规律运动，材料迅速固化成形，完成内层神经导管制备；