[实用新型]一种半月板支架

说明书

本实用新型提供了一种半月板支架，所述半月板支架以载结缔组织生长因子(Connective Tissue Growth Factor,CTGF)/转化生长因子‑β3(Transforming Growth Factor‑β3,TGFβ3)微球的琼脂‑胶原(Agarose‑collagen,AC)水凝胶为成型材料、以明胶为支撑材料，利用同轴挤出配合双喷头协同的方式，将异质生物材料按需沉积至低温成型平台，利用材料温敏特性使之逐层凝胶化、堆叠成型，最终形成多相半月板支架。

技术领域

本实用新型涉及组织工程技术领域，尤其涉及一种半月板支架。

背景技术

作为纤维软骨的一种，半月板是膝关节的重要组成部分，起到传递负荷、吸收振荡、提高关节稳定性、润滑与营养关节等作用，是保持膝关节结构稳定、发挥运动功能的重要组织。半月板损伤多由扭转外力引起，造成关节疼痛、关节活动受限而导致肌肉萎缩及行走不便等危害，严重影响患者生活。半月板损伤是膝关节最常见的运动伤势之一。

现有半月板受损治疗方案包括半月板修补、半月板切除及半月板移植等。其中，半月板切除是目前应用较多的治疗方法，但半月板缺失会加速关节软骨退行性改变、造成膝关节肌力下降，导致骨性关节炎并诱发心脏病、脊髓损伤、中风等慢性病。采用半月板移植治疗亦存在替换支架有限、病原传播、免疫反应、结构不匹配等问题。

利用3D打印技术可以构建具有目标组织或器官外形及微观结构的个性化组织工程支架，通过控制细胞、生长因子等活性成分的排列，实现复杂组织或器官的修复和替代。目前在组织工程支架快速成型方面，所使用的3D打印技术主要包括：光固化、数字微喷、激光烧结、熔融挤出等。

Grogan等利用光固化方式成型甲基丙烯酸明胶支架，模拟天然半月板组织细胞的圆周排列并于支架上种植半月板细胞，植入3周后观测到细胞按照设定的方向生长、形成类半月板组织。

Tarafder等亦制备含TGFβ3、CTGF的PLGA微球，与聚己内酯粉末混合后装入不同容腔，采用熔融挤出方式完成生长因子-多相支架一体化快速成型并用以修复兔颞下颌关节盘(与半月板类似，同样为具有多相特征的纤维软骨组织)，植入6周后观测到 MSCs向纤维细胞和软骨细胞分化、形成纤维组织和纤维软骨组织。

上述关于半月板的研究，主要存在以下几个问题：

(1)光敏树脂材料生物相容性好，但机械强度差、无法满足半月板体内植入时的生物力学要求；

(2)支架表面细胞生长良好，但支架内部细胞分布不均匀、中心区域细胞成活困难；

(3)都是由体外培养分化形成相近的半月板组织后再植入体内，可能会造成大小、形状的偏差。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于修复或者替换半月板损伤的组织工程半月板支架。

本实用新型解决其技术问题在于所采用的的技术方案是：所述半月板支架以载CTGF/TGFβ3微球的琼脂-胶原(Agarose-collagen,AC)水凝胶为成型材料、以明胶为支撑材料，利用同轴挤出配合双喷头协同的方式，将异质生物材料按需沉积至低温成型平台，利用材料温敏特性使之逐层凝胶化、堆叠成型，最终形成多项半月板支架。琼脂 -胶原水凝胶里面是含有生长因子微球的，但该材料强度较低，固化速度慢。因此，选择明胶作为支撑材料，与琼脂-胶原水凝胶在结构需要处配合沉积，以提高支架强度；且明胶在置于37℃时可自然液化去除，留下琼脂-胶原水凝胶组成的支架结构。

在根据本实用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架可用于修复受损半月板的支架，其形状根据受损大小、具体形状设计三维模型再进行打印。

在根据本实用新型所述的半月板支架中，所述半月板支架可用于替换受损半月板的支架，其形状为C形，具体尺寸根据患者受损前的大小形状进行CT扫描复原三维模型，然后进行三维打印。