[发明专利]三维毛细血管网络生物芯片的制造方法

权利要求书

1.一种三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：

将高分子水凝胶利用3D生物打印机制成模拟毛细血管的牺牲性三维网络支架；

在所述支架周围及构成该支架的水凝胶线之间填充可固化的液态生物相容性高分子材料；

待所述液态生物相容性高分子材料固化后，去除所述支架，得到具有中空毛细管网络的微流控芯片；

在所述微流控芯片的毛细管网络中种植内皮细胞；

培养所述内皮细胞使其贴壁生长内皮化成为毛细血管，从而将所述微流控芯片制成三维毛细血管网络生物芯片。

2.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于：所述高分子水凝胶为泊洛沙姆407、普朗尼可F127、聚-异丙基丙烯酰胺或者明胶丙烯酸水凝胶，浓度为1-99wt/v％，打印成型的三维网络支架在常温下且无紫外交联的条件下立即保持固态。

3.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于：所述可固化的液态生物相容性高分子材料为可以固化的液态硅橡胶、可以固化的液态聚二甲基硅氧烷或者可以固化的液态环氧树脂。

4.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于，去除支架的方法包括：将所述支架置于与所述高分子水凝胶具有相容性的液体中浸泡和清洗。

5.如权利要求4所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于：所述高分子水凝胶为泊洛沙姆407、普朗尼可F127、聚-异丙基丙烯酰胺或者明胶丙烯酸水凝胶，用于去除支架的液体为水、酒精、四氢呋喃或者一四二氧六环。

6.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于，所述三维毛细血管网络生物芯片中具有至少两个直径不同的毛细血管，相应的，在所述的将高分子水凝胶利用3D生物打印机制成模拟毛细血管的牺牲性三维网络支架的步骤中包括：变换打印针头，打印相应直径的水凝胶线。

7.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于，所述三维毛细血管网络生物芯片中具有至少两个直径不同的毛细血管，相应的，在所述的将高分子水凝胶利用3D生物打印机制成模拟毛细血管的牺牲性三维网络支架的步骤中包括：使用同一种打印针头，在同一种挤出速率下，调控打印针头的水平移动速度打印相应直径的水凝胶线。

8.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于，所述三维毛细血管网络生物芯片中具有直径线性变化的毛细血管，相应的，在所述的将高分子水凝胶利用3D生物打印机制成模拟毛细血管的牺牲性三维网络支架的步骤中包括：线性变换打印针头的水平移动速度打印出直径线性变化的水凝胶线。

9.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于，

在所述微流控芯片的毛细管网络中种植内皮细胞的步骤包括：制备规定浓度的内皮细胞；对所述微流控芯片先进行无菌处理，再用纤连蛋白溶液做润洗灌注处理；然后将所述规定浓度的内皮细胞注入到上述处理后的微流控芯片的毛细管网络中；

培养所述内皮细胞使其贴壁生长内皮化成为毛细血管，从而将所述微流控芯片制成三维毛细血管网络生物芯片的步骤包括：种植内皮细胞后先静置培养一段时间，然后将所述微流控芯片翻转后再静置培养一段时间，最后用PBS清洗微流控芯片的毛细管网络，在毛细管网络中注入新鲜培养基培养使细胞传代长满管道内壁。

10.如权利要求1所述的三维毛细血管网络生物芯片的制造方法，其特征在于：所述液态生物相容性高分子材料的固化采用常温固化；在所述支架周围及构成该支架的水凝胶线之间填充可固化的液态生物相容性高分子材料的步骤包括抽真空以去除气泡。