[发明专利]多流道组织支架及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种多流道组织支架及其制备方法与应用。多流道组织支架，包括组织支架本体，所述本体的顶部至底部具有中空的第一通道，所述本体的侧面还具有至少一个中空的第二通道，所述第一通道与所述第二通道的夹角为0‑90°；所述组织支架本体为多孔结构。本发明多流道组织支架可进行大规模扩增细胞和无损收集细胞、构建体外三维细胞培养微环境和体外三维类组织，并可用于细胞生物学、组织工程、体外药物检测、病理学和药理学研究。

技术领域

本发明涉及可用作细胞培养的多流道组织支架，尤其涉及一种带复杂内部流道的组织支架及其制备方法与应用。

背景技术

医疗行业目前面临两大难点问题：器官捐赠无法满足临床患者需求；新药研发高投入、高风险却成功率低。因此，体外构建大型化组织器官模型用于临床移植、构建细胞组织模型、以及药物筛选和评价，是再生医学的迫切目标。不论哪一种研究，都需要首先实现对细胞的体外长时间大量培养。然而因体外缺乏血管网机制，无法持续满足氧气和营养物质的有效输送，体外细胞大量培养仍然止步不前。构建体外细胞大量增殖培养的模式是解决器官疾病、药物筛选评价的基石，对发展再生医疗领域具有重要意义。

再者，二维细胞培养已经发展了上百年，在各个生命科学领域有广泛应用。但是二维细胞培养存在许多固有的缺陷，为了弥补这些缺陷，近年来开始发展出了三维细胞培养技术。但是，三维细胞培养技术还存在许多问题，例如水凝胶型三维细胞培养机械性能差，不适合长期大规模培养，更无法用于反应器培养。因此，急需开发出性能更加优异的三维细胞培养技术，以满足细胞培养、体外病理/药理/生理细胞结构体构建、药物检测和组织工程与再生医学的需要。

发明内容

本发明提供一种多流道组织支架，可用于大规模三维细胞培养，并有望被应用于病损组织器官的修复。利用本发明多流道组织支架可进行大规模扩增细胞和无损收集细胞、构建体外三维细胞培养微环境和体外三维类组织，并可用于细胞生物学、组织工程、体外药物检测、病理学和药理学研究。

本发明技术方案如下：

一种多流道组织支架，包括组织支架本体，所述本体的顶部至底部具有中空的第一通道，所述本体的侧面还具有至少一个中空的第二通道，所述第一通道与所述第二通道的夹角为0-90°；所述组织支架本体为多孔结构。

进一步地，所述组织支架本体的高度与直径(指外径)的比例为1000:(900-1500)，优选为1000:1000。这样设置的优点在于兼顾了组织支架理想的表面积、氧气扩散、微流道和加工参数等多方面，从而有利于体外三维细胞培养。

在一些实施例中，所述多流道组织支架的高度在1000±150μm范围内。

在一些实施例中，所述多流道组织支架的直径(指外径)在900-2000μm范围内。

在一些实施例中，所述多流道组织支架的直径(指外径)在1100-1300μm范围内。

在一些实施例中，所述多流道组织支架的直径(指外径)2000μm，高度为2000μm。

在一些实施例中，所述多流道组织支架本体的厚度(不含第一通道)在300-400μm之间。

在一些实施例中，所述第一通道的直径为300-800μm。

在一些实施例中，所述第二通道的直径为250-600μm。

在一些实施例中，所述第一通道与所述第二通道的夹角为90°。

在一些实施例中，所述第二通道为一个。

在一些实施例中，所述第二通道为两个。

在一些实施例中，所述第二通道为三个。

在一些实施例中，所述第二通道为四个。