[实用新型]一种可拆卸式专用模具

说明书

本实用新型属于生命、医学领域带多分支通道复杂组织器官的人工制造技术，特别涉及到一种可拆卸式专用模具。其旨在现有技术的基础上，使用可拆卸式内模具及多级外模具成形具有不同细胞基质层的带有多分支通道的器官前体。包括底座、内模具及外模具；其中，底座为顶部敞开的容器状结构，外模具为底部敞开的壳体结构；所述内模具为用于模拟复杂器官前体两级分支通道的分支通道；所述外模具放置于底座上时，壳体结构与容器状结构间形成包围空间，内模具置于该包围空间内且一端伸出包围空间外；所述外模具上设置有加料口。

技术领域

本实用新型属于生命、医学领域带多分支通道复杂组织器官的人工制造技术，特别涉及到一种可拆卸式组合模具及制备带多分支通道复杂器官前体的方法。

背景技术

由于人体组织缺损、衰竭或损伤等情况的发生往往会导致器官功能障碍并严重危及患者的正常生活甚至生命安全。药物治疗、替代性疗法可以暂时挽救病人的生命，但不能长久的保持病人的健康及正常生活，器官移植可以用于治疗这类疾病，但供体器官严重短缺，移植后器官深受患者自身免疫排斥反应的影响，为抑制免疫排斥反应需长期使用免疫抑制药物，这些缺点都严重制约着器官移植这一技术的应用。为了解决终末期器官损伤类疾病对人们的影响，组织工程应运而生。组织工程（Tissue engineering），在1987年由美国国家科学基金会正式确立，是一门以细胞生物学和材料科学相结合，进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科。在组织工程的研究领域，可以实现利用患者自体细胞进行体外培养，最终研制出符合患者自身需求的人工器官，这既可以减少因供体器官不足而导致的患者错失治疗时机的现象，又可以避免器官移植后的免疫排斥反应，为众多的组织缺损、器官功能衰竭病人的治疗带来了曙光。

在过去的几十年间，组织工程一直处于波浪式前进过程中。由于受组织工程学家背景技术的限制，现阶段组织工程的成果主要集中在结构相对简单的骨组织及皮肤产品的制备，而对复杂器官的研究迟迟难以取得突破。以肝脏制造为例，肝脏中存在有大量丰富的血管、胆管等管状网络，它们为组成肝脏的各部分组织细胞提供氧气和营养的同时将代谢废物排出体外，保证各种生理功能正常运行。如果不能很好地实现这些管状网络的构建，那么制造出的肝脏产品中会有相当大的死核区域，既不能保证肝脏功能的实现，又不能维持肝脏正常的组织结构，因此对于血管等管状网络的构建才是复杂器官制造的关键。研究表明，细胞离毛细血管的距离必须足够近（100-200μm）才能从毛细血管中获得氧气和营养，并将代谢废物交换给毛细血管。（Bertassoni LE, Cecconi M, Manoharan V, et al.Hydrogel bioprinted microchannel networks for vascularization of tissueengineering constructs. Lab Chip. 2014;14(13):2202–2211. doi:10.1039/c4lc00030g）缺乏足够精细的血管网络将很难实现厚组织的构建。在组织工程中，常用的构建血管的方法主要有使用相应的生长因子缓慢促进血管不同组织层形成，多细胞联合培养形成血管结构，利用生物反应器和微流体通道等技术形成血管以及基于先进成型技术的血管化组织直接构建等。目前，血管、神经等分支管道的构建已成为器官制造领域的主要研究热点。

专利（申请号为201110448154.3）《基于一种组合模具的复杂器官前体的制备方法》中提供了一种多分支及多层结构的复杂组织器官前体的制备方法，即利用组合模具分层灌注来成型含有多分支结构的复杂器官组织前体。该实用新型的缺点在于采用直接拆模的方式，一方面对模具内部形状及粗糙度要求较高，另一方面在于脱模时，实心多分支内模具由于其形状不规则在脱出时会破坏已经成型的细胞基质层。