[实用新型]全层仿生组织工程软骨生物活性支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及模拟人正常软骨的生理构造，具体涉及一种全层仿生组织工 程软骨生物活性支架。

背景技术

由于各种创伤、退行性关节炎等原因，常常导致患者关节软骨缺损或退化， 为患者带来严重的经济负担和巨大身体痛苦。关节软骨内部无血液提供营养，而 且软骨细胞本身为稳定性细胞，损伤后自身修复能力极差。但是，到目前为止， 无论是科学研究还是临床研究，都没有一种全层软骨结构的修复方法，并且在平 时应用于临床的多种手术方法都未能取得满意的治疗修复效果。

现有的组织工程软骨，其内部结构都比较单一，一般都是不规则内部结构， 并且缺乏多层复合结构的软骨构造，例如，JiaS,LiuL,PanW,MengG,DuanC, ZhangL,XiongZ,LiuJ.Orientedcartilageextracellularmatrix-derivedscaffoldfor cartilagetissueengineering.JBiosciBioeng.2012,113(5):647-653，再例如，张腊 全，张婷，贾帅军，刘建等，定向结构组织工程软骨支架的构建[J]，航天医学与 医学工程，2012,25(3)。由于现有的软骨支架不含有完全仿生的结构，接种细胞 修复后，其在关节内也不能完全承受应力，在后期的修复过程中，支架经常发生 断裂、塌陷现象。而且目前报道的软骨组织工程支架上所接种的软骨细胞的增殖、 分化能力较差，软骨组织的修复情况不佳，退化情况严重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全层仿生组织工程软骨生物活性支架。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

该支架包括定向结构层以及设置于定向结构层一侧端面上的光滑仿生层，定 向结构层的另一侧端面上设置有钙化仿生层，所述光滑仿生层以及钙化仿生层为 海绵状结构。

所述光滑仿生层以及钙化仿生层的致密程度大于定向结构层。

所述光滑仿生层中，孔隙大小为3～6μm，孔隙间的距离为2～5μm。

所述钙化仿生层中，孔隙大小为2～4μm，孔隙间的距离为6～8μm。

所述光滑仿生层采用II型胶原制成。

所述钙化仿生层采用II型胶原以及三磷酸钙制成。

所述光滑仿生层的厚度为30～40μm，定向结构层的厚度为300～400μm，钙 化仿生层的厚度为30～50μm。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型将多层结构复合在同一组织工程软骨支架上，对软骨细胞的生长 起到促进的作用，有利于软骨细胞全层的修复，从而达到满意的修复效果。所述 光滑仿生层，内部空隙致密，孔与孔之间的距离小，接种软骨细胞后，软骨细胞 可以在其内部致密生长，修复后可以保持软骨关节面的光滑平整，同时可以保证 软骨表面的光滑程度；所述钙化仿生层起着缓冲关节压力的作用。本实用新型采 用完全仿生结构，可以保持关节软骨的完整性，改善了软骨细胞接种之后的应力 环境，使得修复后的软骨拥有更好的生物力学性能，可以有效避免目前软骨支架 在修复后期经常出现的支架断裂、塌陷的现象。

进一步的，本实用新型采用II型胶原为主要原材料，完全符合生理状况下 的软骨成分，在支架上接种细胞之后，不会影响软骨细胞的增殖和分化，使得修 复后软骨各层的生理作用得到全面恢复。

附图说明

图1为全层仿生组织工程软骨生物活性支架结构纵剖面图；

图中：1为光滑仿生层，2为定向结构层，3为钙化仿生层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做详细说明。

在组织学研究的微观结构上，人关节软骨主要分为：浅表层、柱状层和钙化 层。关节软骨如果全层缺损后，位于柱状软骨上方的关节浅表层及下方钙化层通 常会发生变性、退化等改变，从而阻碍新生软骨与关节软骨浅表层及下方的退化 软骨下骨进行充分结合，所以，关节软骨的修复必须同时考虑柱状层、浅表层、 钙化层的全层修复。据此，本实用新型提供一种完全模拟人正常软骨的构造，即 复合光滑仿生层、定向结构层、钙化仿生层的全层仿生组织工程软骨生物活性支 架，解决现有组织工程支架结构不合理，不完整，修复全层软骨缺损或损伤不满 意的问题。

该全层仿生组织工程软骨生物活性支架的结构特点如下：