组织工程骨软骨双室培育系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于培养装置技术领域，具体涉及一种组织工程骨软骨双室培育系统。
【背景技术】
[0002]由创伤或骨病所致关节端骨软骨缺损临床常见，严重影响患肢功能和患者生活质量，已成为目前肢体残障的主要原因之一。临床现有治疗措施，包括自体或异体骨软骨移植、人工关节置换术等均存在明显缺陷；近年快速发展的组织工程技术为实现骨软骨再生修复提供了新方法。关于组织工程骨软骨研宄，从“分层构建”的可行性初探到“一体化构建”的动物实验取得了阶段性成果，但尚存在移植物与宿主界面整合欠佳、再生修复组织质量较差及缺乏相应力学性能等问题。
[0003]针对此类问题，我们对人体正常骨软骨的形态结构及生理功能进行了深入研宄，结果发现:在骨和软骨之间存在一层的致密界面连接结构一一钙化软骨层，尽管该层结构很薄(平均厚度仅为104.16±20.87 μπι)，但其对于维持骨和软骨各自微环境的稳定及关节端的应力传导具有重要作用。通过文献查阅，发现无论是“分层构建”还是“一体化构建”都缺少骨和软骨之间的界层结构，据此我们提出:组织工程“透明软骨一界层结构一软骨下骨”仿生一体化构建新理念。仿生界层结构具有像“隔离带”一样的作用，一方面可以阻止植入细胞在成骨和成软骨支架间迀移，另一方面又可以为植入的细胞维持成骨和成软骨各自微环境。在新理念的指导下，我们先从猪膝关节面钻取直径8mm骨软骨柱，去除透明软骨，然后进行脱细胞处理。经切片证实骨柱完全脱细胞后，再将II型胶原蛋白水凝胶接种在界面表面，经过低温冻干和化学交联即可制备出含天然“界层结构”的骨软骨仿生支架。
[0004]骨软骨支架接种细胞后还需要在体外培育一段时间才能进行植入体内，因此，有必要研宄出一种满足组织工程骨软骨复合组织体外培养的双室培育体系，提高再造骨软骨质量，解除患者痛苦，降低致残率，具有一定的经济价值和社会效益。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种组织工程骨软骨双室培育系统，以解决现有技术中无法同时进行骨和软骨同时培养的问题。
[0006]本发明组织工程骨软骨双室培育系统，由分别与骨软骨双腔培育室连通的且相互独立的骨培育循环系统和软骨培育循环系统组成，所述骨软骨双腔培育室由外层腔室、内层腔室、骨软骨仿生一体支架组成，所述外层腔室和内层腔室通过骨软骨仿生一体支架相互隔离形成相互独立的骨培育室和软培育室，所述骨培育循环系统与骨培育室连通，所述软骨培育循环系统与软骨培育室连通。
[0007]进一步，所述骨软骨仿生一体支架设置为上、中、下三层结构，其中，上层为圆柱状的软骨支架，其厚度为l-8mm，直径为4-30mm;中层为圆柱状致密的界层结构，其厚度为10_400um，直径为8_34mm ;下层为圆柱状的骨支架，其厚度为10_30mm，直径为8_34mm，所述上层、中层、下层设置在同一轴线上。
[0008]进一步，所述外层腔室包括外层腔体和与外层腔体密封连接的外层腔盖，所述外层腔体为一端开口一端密封的圆环薄壁结构，所述外层腔体壁厚为1mm，所述外层腔盖由顶盖和盖沿组成。
[0009]进一步，所述外层腔体的内径比骨支架的直径大2mm，所述外层腔体的高度为19_36mm0
[0010]进一步，所述内层腔室包括内层腔体和与内层腔体密封连接的内层腔盖，所述内层腔体为两端开口的圆环薄壁结构，所述内层腔体壁厚为1mm。
[0011]进一步，所述内层腔体的内径比软骨支架的直径大2_，所述内层腔体的外径与界层结构的直径一致，所述内层腔体的高度为5-12mm。
[0012]进一步，所外层腔体与外层腔盖、内层腔体与内层腔盖均为螺纹连接，所述螺纹连接的有效圈数大于3周。
[0013]进一步，所述外层腔室、内层腔室同轴线设置，所述外层腔盖和内层腔盖设置为一体成型结构。
[0014]进一步，所述骨软骨仿生一体支架的界层端面与内层腔体的底部开口端面粘接密封，将外层腔体内腔分隔形成内、外两个密闭空间，所述外密闭空间为骨培育室，所述内密闭空间为软骨培育室。
[0015]进一步，所述骨培育循环系统还包括盛有培养基的储液瓶1、蠕动泵I，所述软骨培育循环系统还包括盛有培养基的储液瓶I1、蠕动泵II。
[0016]本发明的有益效果在于:
[0017]本发明通过设置与骨软骨仿生一体支架一起形成具有骨培育室和软骨培育室的骨软骨双腔培育室，可同时进行骨和软骨的培育，可大幅提高再造骨软骨质量，缩短治疗周期，有利于减少病人的心理负担和经济负担，解除患者痛苦，降低致残率，具有一定的经济价值和社会效益。
[0018]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研宄对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
【附图说明】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
[0020]图1为本发明组织工程骨软骨双室培育系统骨软骨双腔培育室的剖视图；
[0021]图2为本发明组织工程骨软骨双室培育系统的结构示意图。
[0022]附图标记:1_骨软骨双腔培育室；2-骨培育循环系统；3-软骨培育循环系统；4-骨培育室；5_软骨培育室；6_外层腔室；601-外层腔体；602_外层腔盖；7_内层腔室；701-内层腔体；702-内层腔盖；8_骨软骨仿生一体支架；801-软骨支架；802_界层结构；803-骨支架；9-储液瓶I ; 10-软骨储液瓶I ; 11-蠕动泵II ; 12-蠕动泵II。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0024]如图1及图2所示，本实施例的组织工程骨软骨双室培育系统，由分别与骨软骨双腔培育室I连通的且相互独立的骨培育循环系统2和软骨培育循环系统3组成，所述骨软骨双腔培育室I由外层腔室6、内层腔室7、骨软骨仿生一体支架8组成，所述外层腔室6和内层腔室7通过骨软骨仿生一体支架8相互隔离形成相互独立的骨培育室4和软骨培育室5，所述骨培育循环系统2与骨培育室4连通，形成独立的骨培育环境，所述软骨培育循环系统3与软骨培育室5连通，形成独立的软骨培育环境，利于单独对各自培育环境进行控制，达到更好的培育质量。
[0025]本发明通过设置与骨软骨仿生一体支架一起形成具有骨培育室和软骨培育室的骨软骨双腔培育室，可同时进行骨和软骨的培育，可大幅提高再造骨软骨质量，缩短治疗周期，有利于减少病人的心理负担和经济负担，解除患者痛苦，降低致残率，具有一定的经济价值和社会效益。
[0026]进一步，所述骨软骨仿生一体支架8设置为上、中、下三层结构，其中，上层为圆柱状的软骨支架801，所述软骨支架801为三维多孔结构，其厚度为l_8mm，直径为4-30mm ;中层为圆柱状致密的界层结构802，其厚