[发明专利]一种人源性生物组织材料及培养细胞刺激方法和装置

权利要求书

1.一种人源性生物组织材料，其特征在于：

包括体外培养基体(10)，所述体外培养基体(10)包括形成于体外培养基体(10)内部的多个可塑形腔(21)，所述可塑形腔(21)能够容纳待培养细胞分泌出的细胞外基质；培养过程中待培养细胞分泌细胞外基质进入可塑形腔(21)，细胞外基质的增加对可塑形腔(21)的形状产生塑形作用。

2.根据权利要求1所述的人源性生物组织材料，其特征在于：

所述体外培养基体(10)包括细胞培养层(20)，所述细胞培养层(20)形成能够容纳待培养细胞并用于为待培养细胞培养提供生长空间的第一可塑形腔(22)。

3.根据权利要求2所述的人源性生物组织材料，其特征在于：

所述体外培养基体(10)还包括与细胞培养层(20)相互结合的加强层(11)，所述加强层(11)形成小体积且密集排布的第二可塑形腔(23)，所述加强层(11)用于加强体外培养基体(10)的结构强度。

4.根据权利要求3所述的人源性生物组织材料，其特征在于：

所述细胞培养层(20)和加强层(11)通过静电纺丝或3D打印或发泡的方式相互结合。

5.根据权利要求3所述的人源性生物组织材料，其特征在于：

所述细胞培养层(20)和加强层(11)均有高分子材料构成，所述高分子材料包括聚氨酯、聚四氟乙烯、膨化聚四氟乙烯、丝素蛋白、聚己内酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚羟基乙酸、聚乳酸聚羟基乙酸、羧甲基纤维素、明胶、胶原、透明质酸、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮或海洋动植物来源的高分子聚合物中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的人源性生物组织材料的塑形方法，其特征在于：

将待培养细胞置于所述可塑形腔(21)，并对其施加不同方式的外力以刺激细胞分泌细胞外基质；其中，外力施加方式以适于待植入人体部位运动趋势的方式设置。

7.根据权利要求6所述的人源性生物组织材料的塑形方法，其特征在于：

所述外力施加方式包括以不同角度、方向和大小的拉伸、沿体外培养基体轴向的旋转、弯曲或沿体外培养基体长度方向的伸缩中的至少一种方式，既有针对细胞本身的力也有对ECM和对整个材料的力，力学刺激可以持续施加也可以间断交互收缩舒张。

8.根据权利要求6所述的人源性生物组织材料的塑形方法，其特征在于：

所述待培养细胞包括成纤维细胞、间充质干细胞、肝星状细胞、平滑肌细胞、脐带血干细胞，脂肪干细胞和肌细胞中的至少一种，可通过基因工程改造，使之分泌特定细胞外基质，如胶原、弹性蛋白、纤连蛋白、层粘连蛋白等。

9.根据权利要求1-5任一项所述的人源性生物组织材料的塑形装置，其特征在于：

包括架体(50)、用于为待培养细胞提供生长环境培养容器(30)、和用于为体外培养基体(10)提供刺激力的动力单元(40)，

所述培养容器(30)和动力单元(40)安装于架体(50)，

所述动力单元(40)包括依次连接的动力装置(41)、传动机构(42)和连接结构(43)，

所述体外培养基体(10)置于培养容器(30)中，并与连接结构(43)连接，通过连接结构(43)的带动实现体外培养基体(10)的运动。

10.根据权利要求9所述的一种人源性生物组织材料的塑形装置，其特征在于：

连接培养容器的单个设备放置于培养箱中动态培养人源性生物组织材料，而进行批量化生产，多个设备或者单个设备连接成培养容器组，将其放置于培养室进行培养，培养箱和培养室都提供适合细胞粘附、生长、增殖和代谢的培养环境。