[发明专利]一种多通道挤出3D生物打印制备仿生骨骼肌复合组织

摘要

本发明公开了一种多通道挤出3D生物打印制备仿生骨骼肌复合组织，其制备方法包括以下步骤：配制骨支架仿生生物墨水、骨膜仿生生物墨水、肌纤维膜仿生生物墨水、肌肉仿生生物墨水；将MSCs和C2C12分别与对应的仿生生物墨水混合；使用多通道挤出3D生物打印机打印成型仿生骨、仿生骨膜、仿生肌纤维膜、仿生肌肉四层复合组织工程支架。本发明一种多通道挤出3D生物打印制备仿生骨骼肌复合组织，能够使创伤性骨骼肌损伤恢复时纤维化最小；通过多通道挤出3D生物打印制备的仿生骨骼肌复合组织，可以同时替代骨和骨骼肌的结构和功能，支持成肌细胞和成骨细胞的增殖和分化；并且利用3D生物打印技术使植入物易于定制，从而适应任何缺损形状。

主权项

1.一种多通道挤出3D生物打印制备仿生骨骼肌复合组织的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1、通过向明胶水溶液中滴加甲基丙烯酸酐(MA)，得到高MA取代度和低MA取代度的甲基丙烯酸酯化明胶(GelMA)溶液，GelMA溶液包括仿生骨、仿生骨膜、仿生肌纤维膜、仿生肌肉四种，将甲基丙烯酸酯化明胶溶在低温下冷冻干燥，制得冻干GelMA；/nS2、将步骤S1中不同浓度的冻干GelMA、藻酸盐(SA)和明胶溶解于去离子水中，得到不同比例的GelMA预聚物溶液；/nS3、使用探针型超声波均质器将羟基磷灰石(HAP)和白磷钙石(WH)纳米粒子在去离子水中超声处理，然后将不同浓度的HAP和WH纳米粒子水溶液与步骤S2中对应的GelMA预聚物溶液充分混合，得到GelMA复合溶液；/nS4、在步骤S3制得的GelMA复合溶液中加入一定浓度的2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮(PI)，得到对应的仿生生物墨水，仿生生物墨水包括骨支架仿生生物墨水、骨膜仿生生物墨水、肌纤维膜仿生生物墨水、肌肉仿生生物墨水；/nS5、在打印之前，将所有溶液储存在恒温箱中；将成骨细胞(MSCs)与骨支架仿生生物墨水混合，MSCs和骨骼肌成肌细胞(C2C12)与骨膜仿生生物墨水混合，MSCs和C2C12与肌纤维膜仿生生物墨水混合，并将C2C12与肌肉仿生生物墨水混合，实现细胞在水凝胶中的均匀分散；/nS6、使用多通道挤出3D生物打印机依据G代码命令，按一定挤出压力和速度完成细胞负载仿生生物墨水在三维立体方向上的成型及骨骼肌组织图案化，最终获得仿生骨、仿生骨膜、仿生肌纤维膜、仿生肌肉四层复合组织工程支架；/nS7、生物打印后，立即将制备的样品暴露于UV照射下以实现光交联，然后用聚丁二酸丁二醇(PBS)洗涤并置于培养箱内的细胞培养基中。/n