[发明专利]一种肝脏组织模拟结构的成形方法

摘要

一种肝脏组织模拟结构及其成形方法，属于器官制造、生物材料和医疗器械技术领域。该结构包括主体结构、动脉血管系统、静脉血管系统、神经系统和胆管系统。血管系统、神经系统和部分胆管系统呈树枝状分布于主体结构内部。本发明利用不同直径的上模具、多台阶下模具和模拟动脉/静脉、神经和胆管系统的内模具制备出的肝脏组织模拟结构，保证了不同走向的动脉、静脉、神经和胆管系统在同一结构体内的有机排列，更接近人体器官的真实形貌，并能完成肝脏的各种生理功能。该方法制作简便，成本低。

主权项

1.一种肝脏组织模拟结构的成形方法，其特征在于：所述肝脏组织模拟结构包括主体结构、动脉血管系统(101)、静脉血管系统(102)、神经系统(103)和胆管系统(108)；所述的动脉血管系统(101)、静脉血管系统(102)和神经系统(103)设置在主体结构内部，部分胆管系统(108)分布在主体结构内，另一部分分布在主体结构外；所述主体结构从里至外依次为含血管种子细胞的水凝胶层(107)、含肝脏种子细胞水凝胶层(106)、含干细胞的水凝胶层(105)和保护层(104)；所述动脉血管系统和静脉血管系统为含血管种子细胞的水凝胶构成的分支管状结构；所述神经系统(103)为含神经种子细胞的水凝胶构成的分支纤维束结构,所述胆管系统为含胆管上皮细胞的导管；胆管系统与血管系统间隔排列在主体结构中，在主体结构内部，分支管状结构的动脉血管系统(101)、分支管状结构的静脉血管系统(102)以及分支纤维束结构的神经系统(103)与胆管系统倒置错开布置；所述方法包括如下步骤：1)制备专用模具：利用机加工或三维打印的方法制备所述专用模具，该模具包括下模具(201)、内模具、模拟胆管系统模具和上模具；所述的内模具包括模拟动脉血管系统内模具、模拟静脉血管系统内模具和模拟神经系统的内模具；2)将模拟动脉、静脉和神经系统的三个内模具(202)由第一级上模具(203)顶部的三个孔插入并固定好，然后一起放置于下模具(201)的第一级台阶上固定；将模拟胆管系统模具(205)穿过下模具(201)上的孔洞固定；之后将含血管种子细胞的水凝胶灌注到内模具(202)和第一级上模具(203)之间的缝隙中，并采用交联剂使含血管种子细胞的水凝胶交联，去除第一级上模具(203)，形成稳定的含血管种子细胞的水凝胶层(107)；3)使用直径比第一级大的第二级上模具(204)放置在下模具(201)的第二级台阶上固定，将含肝脏种子细胞的水凝胶灌注到含血管种子细胞的水凝胶层(107)和第二级上模具(204)之间的缝隙中，并采用交联剂使含肝脏种子细胞的水凝胶交联，去除第二级上模具(204)，形成稳定的含肝脏种子细胞水凝胶层(106)；4)依照步骤3)的方法，使用直径比第二级上模具大的第三级上模具放置在下模具(201)的第三级台阶上固定，将含干细胞的水凝胶灌注到肝脏种子细胞水凝胶层和第三级上模具之间的缝隙中，并采用交联剂使含干细胞的水凝胶交联，得到含干细胞的水凝胶层；5)去除内模具和下模具，在模拟动脉和模拟静脉血管系统内模具留下的缝隙中分别灌注血管种子细胞，形成动脉血管系统和静脉血管系统，在模拟神经系统内模具留下的缝隙中灌注神经种子细胞悬浮液，形成分支神经系统；6)将裸露在主体结构外的部分胆管系统用一层含肝细胞的水凝胶包裹，并采用交联剂使含细胞的水凝胶交联；7)将合成高分子材料溶于有机溶剂中制成质量百分浓度为5％～30％的合成高分子溶液，并置于喷雾瓶中，在成形的主体结构表面均匀喷涂一层合成高分子材料，然后放入PBS溶液中萃取，最终得到稳定的肝脏组织模拟结构。