發明實施例時，為便于說明，示意圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間。
[0039]實施例一
[0040]1、獲取人體血管圖像及數據:采用MRI和CT獲取人體動脈血管圖像及數據。
[0041]2、建立高仿真的3D血管模型:將MRI和CT獲取的圖像數據輸入MHOCS軟件，建立高仿真的3D血管模型，模擬主動脈血管直徑1.5cm，管壁厚度0.5cm，長度10cm。
[0042]3、制備絲蛋白凝膠:將纖維狀絲素蛋白加入質量分數為3%的LiBr溶液中，溶解一段時間后過濾，將濾液裝入透析袋中，按照濾液與去離子水的質量比為1:100的比例置于去離子水中進行透析，透析3天后獲得低濃度的純絲素溶液。將裝有透析后的低濃度的純絲素溶液的透析袋，在室溫條件下，用氣流促進水分蒸發3天，獲得質量分數為95 %的絲蛋白溶液，將絲素蛋白溶液置于15kV的電場中處理lOmin，形成絲蛋白凝膠。
[0043]4、制備絲蛋白凝膠細胞共混體系:人體動脈內皮細胞2用含10%小牛血清、2mmol/L L-谷氨酰胺、100U/ml青霉素和100 μ g/ml鏈霉素的RPMI1640完全培養基培養，置于5% C02、飽和濕度、37°C的培養箱內，所述5% C02是指C02在培養箱內占空氣總量的體積分數，并且2?3天換液一次。實驗所用的人體動脈內皮細胞2均處于對數生長期，且存活細胞百分率均在95%以上。將步驟3制備的絲蛋白凝膠1與培養后的人體動脈內皮細胞2按照質量比為90:10的比例共混后，連續培養24h，形成絲蛋白凝膠細胞共混體系。
[0044]5、制備絲蛋白細胞復合血管支架:請參閱圖1，圖1為本發明所述的一種絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法在實施例1中單噴頭三維生物打印的結構示意圖。如圖1所示，將上述絲蛋白凝膠細胞共混體系輸入至單噴頭三維生物打印機中，添加紫外光固化劑，所述紫外光固化劑占紫外光固化劑和絲蛋白凝膠細胞共混體系總質量的質量分數為0.5%的紫外光固化劑，在功率為30W的紫外燈照射條件下，按照MHOCS軟件模擬而成的高仿真3D血管模型打印三維絲蛋白凝膠人體動脈內皮細胞復合血管支架，紫外光照射時間為2h。
[0045]經測試，上述方法所制得的絲蛋白細胞復合血管支架的結構規整、有序，分辨率為
0.6 μ m，血管支架的孔隙率為45%，血管支架的爆破強度960mmHg，縫合強度8N，斷裂強度15MPa，斷裂伸長率63%，經連續培養48h后細胞，人體動脈內皮細胞可在絲蛋白凝膠細胞復合管狀支架上生長、增殖和分化，植入犬動脈1月后，CT顯示無堵塞現象，組織學切片觀察顯示無炎癥反應。
[0046]實施例二
[0047]1、獲取人體血管圖像及數據:采用MRI和CT獲取人體動脈血管圖像及數據。
[0048]2、建立高仿真的3D血管模型:將MRI和CT獲取的圖像數據輸入Μ頂ICS軟件，建立高仿真的3D血管模型，模擬主動脈血管直徑0.5cm,管壁厚度0.3cm,長度8cm。
[0049]3、制備絲蛋白凝膠:將纖維狀絲素蛋白加入質量分數為3%的LiBr溶液中，溶解一段時間后過濾，將濾液裝入透析袋中，按照濾液與去離子水的質量比為1:100的比例置于去離子水中進行透析，透析3天后獲得低濃度的純絲素溶液。將裝有透析后的絲蛋白溶液的透析袋，在室溫條件下，用氣流促進水分蒸發2天，獲得質量分數為90%的絲蛋白溶液，將絲素蛋白溶液置于25kV的電場中處理5min，形成絲蛋白凝膠。
[0050]4、制備絲蛋白凝膠細胞共混體系:人臍靜脈內皮細胞用含10%小牛血清、2mmol/LL-谷氨酰胺、100U/ml青霉素和100 μ g/ml鏈霉素的RPMI1640完全培養基培養，置于5 %C02、飽和濕度、37°C的培養箱內，所述5% C02是指C0 2在培養箱內占空氣總量的體積分數，并且2?3天換液一次。實驗所用的人臍靜脈內皮細胞均處于對數生長期，且存活細胞百分率均在95%以上。
[0051]5、制備絲蛋白細胞復合血管支架:請參閱圖2，圖2為本發明所述的一種絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法在實施例2中雙噴頭三維生物打印的結構示意圖。如圖2所示，將上述絲蛋白凝膠1和人臍靜脈內皮細胞3分別輸入至雙噴頭三維生物打印機中，在絲蛋白凝膠1噴頭中添加紫外光固化劑，所述紫外光固化劑占紫外光固化劑、絲蛋白凝膠1和人臍靜脈內皮細胞3總質量的質量分數為0.8%，在功率為50W的紫外燈照射條件下，按照MIMICS軟件模擬而成的高仿真3D血管模型打印三維絲蛋白凝膠人體動脈內皮細胞復合血管支架，紫外光照射時間為3h。
[0052]經測試，上述方法所制得的絲蛋白細胞復合血管支架的結構規整、有序，分辨率為
1.0 μ m，血管支架的孔隙率為50%，血管支架的爆破強度780mmHg，縫合強度6N，斷裂強度lOMPa，斷裂伸長率78%，經連續培養48h后細胞，人體動脈內皮細胞可在絲蛋白凝膠細胞復合管狀支架上生長、增殖和分化，植入犬動脈1月后，CT顯示無堵塞現象，組織學切片觀察顯示無炎癥反應
[0053]綜上所述，本發明所制備的絲蛋白細胞復合血管支架具有與天然人體血管在宏微觀結構上高度相似，支架材料的宏微觀結構與尺寸達到可控性，且制備的血管支架具有高分辨率特點。而采用絲蛋白與細胞復合，又可使血管支架具有優異的組織形容性和血液相容性。因此，該三維生物打印制備絲蛋白細胞復合血管支架可作為優異的血管替代物。
[0054]應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種絲蛋白細胞復合血管支架，其特征在于，所述絲蛋白細胞復合血管支架由絲蛋白凝膠和人體血管內皮細胞復合而成，所述絲蛋白細胞復合血管支架的長度為5cm_20cm、口徑為0.5cm_2cm，所述絲蛋白細胞復合血管支架的血管壁厚度為0.3mm-5mm,所述絲蛋白細胞復合血管支架的分辨率為0.5 μ m-2 μ m、孔隙率為30% -60%、爆破強度為500mmHg-2000mmHg、縫合強度為5N-30N、斷裂強度為8MPa_26MPa、斷裂伸長率為40% -80% ο2.一種根據權利要求1所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于，包括: (1)獲取人體血管圖像及數據； (2)建立高仿真的3D血管模型； (3)制備絲蛋白凝膠； (4)將人體血管內皮細胞與制備好的絲蛋白凝膠混合，并進行細胞培養，形成絲蛋白凝膠細胞共混體系； (5)將所述絲蛋白凝膠細胞共混體系輸送至三維生物打印機中，并在所述三維生物打印機中加入固化劑，按照所述高仿真的3D血管模型打印絲蛋白細胞復合血管支架。3.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(3)中，所述絲蛋白凝膠在制備中經電場處理，所述電場強度為15kV-30kV，處理時間為3min_10mino4.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(4)中，所述人體血管內皮細胞為人體動脈內皮細胞、靜脈內皮細胞和微血管內皮細胞中的一種或多種。5.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(4)中，所述絲蛋白凝膠與人體血管內皮細胞共混質量比的比例為95:10-70:30。6.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(4)中，所述細胞培養的培養時間為12h-72h。7.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(5)中，所述固化劑為紫外光固化劑。8.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(5)中，所述固化劑占固化劑和絲蛋白凝膠細胞共混體系總質量的質量分數為0.5% -1.5%。9.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(5)中，所述三維生物打印機的打印條件為在紫外燈照射環境下進行打印，所述紫外燈照射的功率為30W-100W，照射時間為lh-5h。10.根據權利要求2所述的絲蛋白細胞復合血管支架的制備方法，其特征在于:步驟(5)中，所述三維生物打印機的噴頭為1-3個。
【專利摘要】本發明公開了一種絲蛋白細胞復合血管支架及其制備方法，采用簡單、快捷的三維生物打印技術按照高仿真3D血管模型打印絲蛋白細胞復合血管支架，因而所制備的血管支架具有與天然人體血管在宏微觀結構上高度相似，支架材料的宏微觀結構與尺寸達到可控性，且制備的血管支架具有高分辨率的特點。而采用絲蛋白與細胞復合，又可使血管支架具有優異的組織形容性和血液相容性，該絲蛋白細胞復合血管支架可作為優異的血管替代物。
【IPC分類】A61L27/50, A61L27/40, A61L27/38
【公開號】CN105268025
【申請號】CN201510666594
【發明人】王曙東
【申請人】鹽城工業職業技術學院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月15日