[发明专利]一种立体血管化活性人工组织结构及其仿生构建方法

权利要求书

1.一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于，包括下述步骤：

1）通过计算机辅助设计出具有立体微流道的组织类基体结构模型，根据流道分叉结构进行分层，得到单层组织类基体结构模型；其中，所述组织类基体结构模型中包括组织类基体结构支架、类活性组织结构和类血管结构；

2）制备单层组织类基体结构模型的树脂模型，利用液态硅胶在真空条件下填充树脂模型，然后在常温下静置使其充分固化，固化后脱模，即获得各层组织类基体结构模型负型；

3）向成型槽中注入组织类基体结构材料溶液，将组织类基体结构模型负型浸入成型槽溶液中，控制成型槽溶液温度，使成型槽溶液固化，然后分离组织类基体结构模型负型，得到第一层单层组织类基体结构支架；

4）向第一层单层组织类基体结构支架中的类活性组织结构中打印胶原与实质细胞的混合溶液，控制温度使其固化，完成该类活性组织结构的填充；

5）向填充完类活性组织结构的第一层单层组织类基体支架中的类血管结构中打印明胶与非实质细胞的混合溶液，控制温度使其固化，自此完成单层仿生组织成型；

6）在单层仿生组织成型后，成型槽内的托盘下降距离H，重复步骤3）至步骤5），直至完成具有立体血管化活性人工组织支架的成型；

7）完成具有立体血管化活性人工组织支架的成型后，托盘向上移动，取出成型后的立体血管化活性人工组织支架，将其置于37℃温度下，使立体血管化活性人工组织流道结构内的明胶融化，即获得具有立体流道结构的活性人工组织，其中，部分非实质细胞粘附于类血管结构的内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤1）中单层组织类基体结构模型的厚度T为1-2mm，流道结构直径为600-1800µm。

3.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤2）中液态硅胶在真空负压为0.05～0.15MPa的条件下填充树脂模型。

4.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤2）中填充液态硅胶的树脂模型在常温下静置放置24～48小时。

5.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤3）中组织类基体结构材料为琼脂糖溶液。

6.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤4）中胶原与实质细胞混合溶液按照实质细胞在胶原中的浓度为1×10⁶个/ml配制。

7.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤5）中明胶与非实质细胞的混合溶液按照非实质细胞在明胶中的浓度为2×10⁶个/ml配制。

8.根据权利要求1所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤3）中控制温度低于50℃使成型槽溶液固化；所述的步骤4）中控制温度为37℃使胶原与实质细胞的混合溶液固化；所述的步骤5）中控制温度低于30℃使明胶与非实质细胞的混合溶液固化。

9.根据权利要求2所述的一种立体血管化活性人工组织结构的仿生构建方法，其特征在于：所述的步骤6）中距离H等于每层组织的厚度T；

当第N层具有立体血管化活性人工组织支架结构成型时，托盘的下降距离为T₁+……+T_N，其中N≥1。

10.利用权利要求1-9中任意一项所述的方法构建的一种立体血管化活性人工组织结构，其特征在于：包括空心圆柱体和置于空心圆柱体中的枝杈状的组织类基体结构支架，在枝杈状的组织类基体结构支架中填充有胶原与实质细胞构建的类活性组织结构和明胶与非实质细胞构建的类血管结构；

所述组织类基体结构支架中设有相互贯通的立体微流道，微流道接口用于和动态生物反应器连接；

所述组织类基体结构支架由琼脂糖溶液固化构建。