[发明专利]一种类血管化人工组织及其制备方法

说明书

本发明公开了一种类血管化人工组织及其制备方法，属于组织工程技术领域；本发明使用甘油水溶液与含冻干细胞的低温凝胶构造稳定的微孔器官组织模型，该模型进行整体复苏后，导入多能内皮祖细胞以构造微循环环境，整体抚育该模型，得到具备基本生理结构和典型生理功能的器官组织类似物；后续通过模拟自然生理环境的培养方法，即得类血管化人工组织。

技术领域

本发明属于组织工程技术领域，尤其涉及一种类血管化人工组织及其制备方法。

背景技术

体外构造可移植的人工组织器官，是临床医疗技术的重大挑战。目前，获得人工组织器官的方法认为有胚胎嵌合代育法和体外细胞构造法。胚胎嵌合代育法是在胚胎发育早期构造人工嵌合体，由该胚胎同种哺乳动物代孕代育，获得目标组织器官。胚胎嵌合代育法可跨越种属，其具备可行性与经济性，但有天然的伦理争议和潜在的广泛健康风险，而且生产周期长。

体外细胞构造法是使用增材制造方法，以组织发育时间截面的典型细胞和细胞间质构造数据为模板文库，逐层添加细胞和细胞间质，获得模拟组织细胞和细胞间质文库数据的空间结构体。目前，体外细胞构造法还不够成熟，并不能获得自我维持或者移植后在体内自发育的基本结构和功能。

体外细胞构造法采用鲜活细胞和细胞外基质构成的凝胶材料进行分层敷设，敷设精度要求高，喷溅或快速挤出工艺不可避免地损伤柔软细胞体；这不利于所得结构的功能抚育。另外，体外细胞构造法还存在一些不足：1)凝胶材料强度低，难以构造复杂微孔道结构；2)维持细胞功能和诱导培养基的营养以及信号调控物质的类型和浓度变化难以控制，无法维持持续的培养和诱导环境；3)该构造方法受构造精度与细胞活性维持的时间制约，只能构造包含组织特征功能细胞群的微小细胞集合体，基本无临床使用价值。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种类血管化人工组织及其制备方法，本发明类血管化人工组织能完成人工微循环网络的构造，而且在构造微循环网络时，并不影响该器官组织内细胞和细胞间质的生理功能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种类血管化人工组织的制备方法，其包括以下步骤：

S1)以水、冰为载体对细胞悬液进行冻融，冻融后在温控环境下进行脱水，脱水后即得冻干细胞；

S2)将甘油与水混合，获得甘油水溶液；优选地，调整两种材料的混合比例，获得特定熔点的甘油水溶液；

S3)将所述冻干细胞、水、甘油和细胞间质材料进行混合，即得含冻干细胞的低温凝胶；

S4)混合所述甘油水溶液和所述低温凝胶，以目标组织与细胞间质构造数据为打印文库，执行分层打印并构造稳定的微孔器官组织；

S5)对所述微孔器官组织进行复苏，复苏后灌注种植多能内皮祖细胞；抚育后再模拟生理环境培养所述微孔器官组织，培养后即得种类血管化人工组织；分层构造三维细胞结构的设备工作温度区间内，低温凝胶稳定维持在凝胶状态，甘油水溶液能快速凝固成固态骨架材料。

作为上述技术方案的改进，所述微孔器官组织包含血管蒂结构，所述血管蒂结构包括动脉入口和静脉出口。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S5中，所述抚育包括以下步骤：血管蒂结构的动脉入口和静脉出口分别连接培养液灌注管道，保持培养液灌注管道内液体压力，并控制抚育温度直至甘油水溶液完全融化；甘油水溶液完全融化后，调整培养液和抚育的温度为37℃，启动培养液的灌注。

另外，本发明还提供所述的制备方法制备的类血管化人工组织