[发明专利]一种基于活细胞的复杂三维微通道多孔支架的制备方法

摘要

一种基于活细胞的复杂三维微通道多孔支架的制备方法，先制备水凝胶单体浓度不同的两份水凝胶溶胶，再制备两份水凝胶溶胶与细胞培养液的混合液，将两份混合液装入细胞打印机的两套不同的注射器中，然后在培养皿表面打印混合液，直至形成所需三维结构的载细胞水凝胶支架，将载细胞水凝胶支架置于培养箱中培养，再将载细胞水凝胶支架在十二烷基硫酸钠浸泡使细胞完全裂解死亡后，分别用杜氏磷酸缓冲液和去离子水先后冲洗，最终获得带有复杂微通道的三维多孔水凝胶支架，本发明使用活细胞作为致孔剂，通过控制细胞的浓度和培养条件，能够控制孔的大小和密度，通过打印平台能够控制孔的分布，并能够在水凝胶支架中形成复杂可控的微通道结构。

主权项

一种基于活细胞的复杂三维微通道多孔支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，制备水凝胶溶胶，将光引发剂、水凝胶单体和水凝胶溶剂分别按质量比0～1∶2～30∶100和0～1∶1～20∶100混合均匀配制成水凝胶单体浓度不同的两份水凝胶溶胶，光引发剂为2‑羟基‑2‑甲基苯丙酮或艳固佳2959，水凝胶单体为胶原、明胶、透明质酸、壳聚糖、海藻酸纳或聚乙二醇及其衍生物，水凝胶溶剂为去离子水、纯水或PH值为5.7～8.0的磷酸盐(PBS)缓冲溶液；第二步，制备水凝胶溶胶与细胞培养液的混合液，将第一步中制备的水凝胶单体浓度高的水凝胶溶胶与细胞浓度为107～1011cells/mL细胞培养液按体积比20～100∶1混合均匀形成第一混合液A，将水凝胶单体浓度低的水凝胶溶胶与细胞浓度为107～1011cells/mL细胞培养液按体积比1～20∶1混合均匀形成第二混合液B，细胞培养液中的细胞为酵母菌、乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酪酸梭菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌或粪链球菌；第三步，分别将第一混合液A和第二混合液B装入细胞打印机的两套不同的注射器中，设定好细胞打印机的运行程序；第四步，在培养皿表面打印一层细胞与水凝胶溶胶的混合液，其中需要微孔的地方打印第一混合液A，需要微通道的地方打印第二混合液B，因第二混合液B水凝胶单体浓度低，细胞浓度高，有助于形成连通的微通道；第五步，改变温度、离子浓度或紫外照射，使打印的混合液发生交联形成载细胞的水凝胶；第六步，重复第四步和第五步，直至形成所需三维结构的载细胞水凝胶支架；第七步，将上述制备的载细胞水凝胶支架置于培养箱中培养0～15天；第八步，将培养后的载细胞水凝胶支架在质量浓度3％～10％的十二烷基硫酸钠溶液中浸泡12～24小时使细胞完全裂解死亡后，分别用杜氏磷酸缓冲液和去离子水先后冲洗2～8小时，最终获得带有复杂微通道的三维多孔水凝胶支架。