专利名称：一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组织工程用管状支架，尤其涉及一种模拟体内管状器官的组织工程 用管状支架的制备装置。
背景技术：
组织工程这一新兴学科在近二十年中得到了迅猛发展，许多组织工程化器官和组织 的研究己取得了很大进步，组织工程学研究中最重要的技术之一是适合细胞生长的支架 的制备。在人体内存在有许多管状组织，如食道、大小肠和血管等，这些管状组织从微 观构造上具有相类似结构，都是由上皮层(血管中为内皮层)和肌层组成，之间由富含 胶原的连接组织相连，其中上皮/内皮层起保护和阻隔作用，阻止内容物如水、血液等渗 漏入体腔，连接层和肌层则一方面维持器官的结构完整，更重要的是起收縮和蠕动作用， 使管状器官发挥相应作用，如食道可将食物和水在其蠕动下从口腔运送至胃部，而血管 可使血液流动通畅等，而且管状组织中的上皮细胞(血管中为内皮细胞)和肌细胞互相 作用，互通信息，有利于细胞发挥各自的生物功能。科学研究已经证明用以支持细胞生 长的支架的表面拓普结构对细胞的型貌、增殖、迁移和分化等细胞功能具有较大影响， 而且证明如一定尺寸和深度的序列沟槽等图案对平滑肌细胞的功能具明显的诱导和促 进作用，但是目前还没有该种管状支架的制备装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种制取模拟体内管状器官天然构造的组织工 程用管状支架的制备装置，以使制得的支架一方面能很好地诱导和促进肌细胞的生长和 分化，同时支持上皮/内皮细胞在支架内壁上生长，促进二类细胞互相作用，互通信息， 使体外构建的支架能在宏观外形和生物功能上更接近体内管状组织。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种模拟体内管状器官的组织工程 用管状支架的制备装置，它包括从下至上依次放置的底座、主体和盖板，所述的主体上 设 置有内孔，所述的主体包括沿所述的内孔对半设置且密封固定连接的左主体和右主 体，所述的内孔的内壁上贴设有硅橡胶板，所述的内孔内同轴设置有内，所述的硅橡 胶板朝向所述的内柱的一面设置有凹凸的可促进细胞生长和分化的图案，所述的硅橡胶 板与所述的内柱之间设置有用于灌注溶液的环形间隙，所述的底座与所述的主体之间设 置有密封装置，所述的底座与所述的盖板之间通过长螺杆固定连接，所述的盖板上设置 有与所述的环形间隙相连通的灌注口。
所述的内柱的底部一体设置有同轴的圆形定位块，所述的底座与所述的定位块固定 连接，所述的定位块的直径与所述的内孔的直径相等。
所述的内柱的上端部同轴固定设置有定位圈，所述的定位圈的直径与所述的内孔的 直径相等，所述的定位圈上设置有至少两个均匀分布的同时与所述的环形间隙和所述的 灌注口相连通的环形槽，装配时，使内孔与内柱保持很好的同心度，从而使制得的管状 支架壁厚均匀。
所述的密封装置为设置在所述的主体的底面与所述的底座的上表面之间的第一密 封条，所述的左主体与所述的右主体之间设置有第二密封条，以防止灌注在环形间隙内 的有机溶剂泄露，所述的第一密封条和所述的第二密封条的材料均为硅橡胶材料，以防 止密封条被有机溶剂腐蚀。
所述的左主体与所述的右主体之间设置有定位销，保证了左主体和右主体在装配时 定位准确。
所述的长螺杆的一端螺接有蝶形螺母，所述的长螺杆的另一端穿过所述的盖板与所 述的底座螺接，方便了主体的固定，当主体与底座配合不紧密时，可通过蝶形螺母调节。 所述的灌注口上设置有防尘盖，在制备支架时，可防止灰尘等杂物进入内孔中，同 时也可防止用于制取支架的聚合物溶液在操作过程中挥发过快。
所述的内柱上设置有脱模斜度，以方便所制取的管状支架从内柱上脱模。 所述的主体和所述的内柱的材料为金属或玻璃，以免本装置被有机溶剂腐蚀。 与现有技术相比，本发明的优点是由于硅橡胶板朝向内柱的一面设置有凹凸的图 案，使所制支架的外表面也具有相应图案，可有效地诱导和促进肌细胞的生长和分化， 同时支架管壁内部的微米级孔结构又能促使种植于支架内表面上的上皮/内皮细胞和肌细胞保持信息互通，也有利于营养物质的交换和排泄物的排出，使体外培养的上皮/内 皮细胞和肌细胞维持各自原有的生物功能，从而使体外构建的人工支架从最大程度上模 拟管状器官的天然构造；又由于主体包括沿内孔对半设置且固定连接的左主体和右主 体，当制得管状支架时，先将左主体和右主体沿内孔对半拆开，然后将制得的管状支架 从内柱上取出，以防止支架外表面的图案在拆取时被损坏。
图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明去掉防尘盖后的俯视图； 图3为本发明的主体的横向剖视图(旋转卯。)； 图4为本发明的定位圈的结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示， 一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置，它包括从下 至上依次放置的底座l、主体2、盖板3、内柱5和长螺杆8，主体2上设置有内孔23， 主体2包括沿内孔23对半设置的左主体21和右主体22，左主体21与右主体22之间设 置有定位销24且通过螺钉横向固定连接，左主体21与右主体22之间设置有第二密封 条25，内柱5设置在内孔23中，内柱5具有一定的脱模斜度，内柱5的底部一体设置 有同轴的圆形定位块51，底座1与定位块51通过螺钉固定连接，定位块51的直径与内 孔23的直径相等，内孔23的内壁上贴设有硅橡胶板4，硅橡胶板4朝向内柱5的一面 设置有凹凸的可促进细胞生长和分化的图案(图中未显示)，硅橡胶板4与内柱5之间 设置有用于灌注溶液的环形间隙6，内柱5的上端部通过螺钉同轴固定设置有定位圈7， 定位圈7的直径与内孔23的直径相等，定位圈7上设置有四个均匀分布的环形槽71， 环形槽71与环形间隙6相连通，盖板3上设置有与环形槽71相连通的灌注口 31，灌注 口 31上设置有防尘盖32，长螺杆8的一端螺接有蝶形螺母81，长螺杆8的另一端穿过 盖板3与底座1螺接，主体2的底面与底座1的上表面之间设置有第一密封条9。
一种对上述制备装置的操作方法，其具体步骤如下(1) 、根据要求制备硅晶片模板，并在模板上设置凹凸的可促进肌细胞生长和分化 的图案；
(2) 、将上述硅晶片模板上的图案复印至柔软但强度适中的硅橡胶板4上，并将硅 橡胶板4用双面胶固定于主体2的内孔23表面，并装配好该制备装置；
(3) 、根据要求配置用于制取管状支架的聚合物溶液；
(4) 、将配置好的聚合物溶液从灌注口 31缓慢地注入，注入后的聚合物溶液不超过
内柱5的顶端；
(5) 、根据聚合物的特性将聚合物溶液在一定温度下放置一定时间使其达到微观分 相但宏观上不分相的状态；
(6) 、将整个装置放入低温冰箱中预冷却1小时；
(7) 、将整个装置移入冷冻千燥机中干燥24小时。 通过上述步骤制取的管状支架若没有完全干燥，则可将上述带有管状支架的整个装
置放入真空干燥箱中继续干燥24小时，以确保管状支架完全干燥，拆开时，先松开长 螺杆8，取下盖板3，然后横向拆开左主体21和右主体22，最后将制得的管状支架从内 柱5上取出。
上述实施例中，环形槽71的数量也可以为两个、三个等，但必须是均匀分布，且 不能少于两个，也可以用单个的通孔替代，主体2和内柱5的材料为不锈钢、铝等金属， 也可以为玻璃，第一密封条9和第二密封条25的材料均为硅橡胶材料。
权利要求
1、一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置，其特征在于它包括从下至上依次放置的底座、主体和盖板，所述的主体上设置有内孔，所述的主体包括沿所述的内孔对半设置且密封固定连接的左主体和右主体，所述的内孔的内壁上贴设有硅橡胶板，所述的内孔内同轴设置有内柱，所述的硅橡胶板朝向所述的内柱的一面设置有凹凸的可促进细胞生长和分化的图案，所述的硅橡胶板与所述的内柱之间设置有用于灌注溶液的环形间隙，所述的底座与所述的主体之间设置有密封装置，所述的底座与所述的盖板之间通过长螺杆固定连接，所述的盖板上设置有与所述的环形间隙相连通的灌注口。
2、 如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的内柱的底部一体设置有同轴的圆形定位块，所述的底座与所述的定位 块固定连接，所述的定位块的直径与所述的内孔的直径相等。
3、 如权利要求2所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的内柱的上端部同轴固定设置有定位圈，所述的定位圈的直径与所述的 内孔的直径相等，所述的定位圈上设置有至少两个均匀分布的同时与所述的环形间隙和 所述的灌注口相连通的环形槽。
4、 如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的密封装置为设置在所述的主体的底面与所述的底座的上表面之间的 第一密封条，所述的左主体与所述的右主体之间设置有第二密封条，所述的第一密封条 和所述的第二密封条的材料均为硅橡胶材料。
5、 如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的左主体与所述的右主体之间设置有定位销。
6、 如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的长螺杆的一端螺接有蝶形螺母，所述的长螺杆的另一端穿过所述的盖 板与所述的底座螺接。
7、 如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的灌注口上设置有防尘盖。
8、 如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置，其特征在于所述的内柱上设置有脱模斜度。
9、如权利要求1所述的一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置， 其特征在于所述的主体和所述的内柱的材料为金属或玻璃。
全文摘要
本发明公开了一种模拟体内管状器官的组织工程用管状支架的制备装置，特点是主体上设置有内孔，主体包括沿内孔对半设置且密封固定连接的左主体和右主体，内孔的内壁上贴设有硅橡胶板，内孔内同轴设置有内柱，硅橡胶板朝向内柱的一面设置有凹凸的图案，硅橡胶板与内柱之间设置有间隙；优点是可有效地诱导和促进肌细胞的生长和分化，同时支架管壁内部的微米级孔结构又能促使种植于支架内表面上的上皮/内皮细胞和肌细胞保持信息互通，也有利于营养物质的交换和排泄物的排出，使体外培养的上皮/内皮细胞和肌细胞维持各自原有的生物功能，从而使体外构建的人工支架从最大程度上模拟管状器官的天然构造。
文档编号A61F2/04GK101579264SQ20091009937
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者李媛媛, 竺亚斌 申请人:宁波大学