[发明专利]使用包含氧化的海藻酸盐的生物砖制备构建体的方法

摘要

本发明涉及生物学，再生医学，生物打印(例如3D生物打印)，组织工程学等技术领域。本发明涉及使用包含氧化的海藻酸盐的生物砖制备构建体的方法。特别地，本发明涉及一种可用于生物打印(例如3D生物打印)和组织工程的生物砖，所述生物砖的至少一个壳层包含氧化的海藻酸盐(例如氧化的海藻酸钠和/或氧化的海藻酸钙)，包含所述生物砖的组合物(例如生物墨汁)，所述生物砖的制备方法以及其用途，以及包含所述生物砖或者使用所述生物砖/生物墨汁构建的构建体(例如三维构建体)。

主权项

一种制备构建体，例如三维构建体，组织前体，组织或器官的方法，其包括，使用生物砖或包含生物砖的组合物(例如生物墨汁)进行生物打印的步骤；其中，所述生物砖包括：细胞，包裹细胞的核层，和，封装核层的壳层，所述生物砖的核层和壳层各自独立地由生物可降解材料制成；并且至少一个壳层包含氧化的海藻酸盐；优选地，所述方法产生了具有预定模式(例如任何预定形状)的构建体，例如三维构建体，人工组织或其前体；例如，所述构建体具有片状结构(例如长方形，正方形，圆形，椭圆形，六角形或不规则形状的片状结构)，或中空管状结构，或中空三维结构(例如中空立方体，中空球体，中空的矩形棱柱体，中空圆柱体，或中空的不规则形状的三维结构)，或实心三维结构(例如实心立方体，实心球体，实心矩形棱柱体，实心圆柱体，或实心不规则形状的三维结构)，或其任何组合；优选地，所述构建体模拟天然组织或器官的形状；优选地，所述方法使用了至少1种(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、或10种)组合物(例如生物墨汁)；优选地，所述方法中的生物打印步骤是连续的和/或基本连续的；优选地，所述方法包括，连续地生物打印多个层，以获得具有预定模式的、包含多个层的三维构建体，其中每个层根据预定的模式用所述组合物(例如生物墨汁)进行生物打印；优选地，所述方法包括，连续地生物打印多个区段，以获得具有预定模式的、包含多个区段的三维构建体，其中每个区段根据预定的模式用所述组合物(例如生物墨汁)进行生物打印；优选地，所述方法还包括，使用生物砖以及任选的载体(例如生物粘合剂)制备组合物(例如生物墨汁)的步骤；优选地，所述方法还包括，根据天然组织或器官的形状和/或细胞排布模式，建立构建体(例如三维构建体)的结构模型的步骤；优选地，所述方法不会对组合物(例如生物墨汁)中或生物砖内的细胞造成机械损伤；例如，所述组合物(例如生物墨汁)中或生物砖内至少80％、85％、87.5％、90％、92.5％、95％、或98％的细胞在生物打印后能够存活、增殖、分化、分泌、迁移和/或具有正常的新陈代谢；优选地，所述方法还包括，在允许生物砖内的细胞增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢的条件下，培养所获得的构建体；例如，培养所获得的构建体至少0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、25、或30天；优选地，在3D培养箱或生物反应器中培养所获得的构建体；优选地，在培养过程中对构建体施加物理刺激(例如压力，剪切力，光照，加热等)和/或化学刺激(例如激素，细胞因子，化学试剂等)；优选地，生物砖的核层和/或壳层和/或载体中的生物可降解材料在培养过程中至少一部分被降解；优选地，生物砖内的和/或生物砖之间的细胞在培养过程中彼此连接；优选地，所述方法产生了尺寸为至少30μm、50μm、100μm、200μm、500μm、1mm、2mm、5mm、1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、或50cm的构建体。