[发明专利]制造铸件的方法

说明书

一种制造铸件的方法，该方法包括将基板施加到牺牲模具上，该牺牲模具包括成形的非平面接收表面以接收基板并提供具有与接收表面相对应的成形结构的基板的铸件；使所述牺牲模具和铸件经受冷冻干燥条件，并从所述铸件升华所述牺牲模具，以形成包括所述成形非平面结构的铸件。

技术领域

本申请涉及一种使用牺牲模具制造铸件的方法，以及由此形成的铸件。

背景技术

在广泛的技术领域中，有许多形成铸件的方法。然而，根据所采用的方法，这些方法可能有许多缺点，包括：昂贵、劳动密集以及费时；限于狭窄的材料范围；限于某些应用；以及限于所得铸件的材料和几何性能，例如提供形状复杂和/或细节精细的铸件。

通常，期望提供一种相对简单且成本有效的形成模具、毛坯或冲模的方法，所述方法可以用作模板，以从(由)多种的不同材料形成形状复杂且细节精细的铸件。这种方法将在各种应用和技术领域中找到用途。

尽管如此，下面的讨论是关于组织工程应用的，其中组织(如，器官)可以在支架上制备或以其他方式(在支架上)生长，所述支架通常由模具形成。使用支架和模具形成合成组织提供了困难的挑战。这是因为组织本身是具有复杂结构的生物材料的复杂组合。

尽管(取得了)巨大的进步和创新，但该领域仍无法满足对于细胞密集的整个组织和器官的需求。由于氧气、营养物质以及废物的扩散限制以适当地支持细胞生存能力，诸如使用可吸收和多孔支架以支持和调节细胞生长和功能的普遍策略在大小和厚度上受到限制。人体的天然遍布的血管网络通过为生长大型组织提供足够的扩散接近度(diffusionproximity)来解决这些限制。然而，在形式和功能上类似的有效合成血管系统在体外尚未成功模仿。所述天然血管系统由复杂的网络组成，所述网络的范围从较大的血管(直径0.4至8毫米)到毛细管和微血管(直径10至50微米)不等。所述天然血管系统是分级的，反映了沿所述系统的各种功能位置，所述功能的范围从加压的血液运输到促进低流速扩散。这样的结构难以在合成血管系统内复制，如使用模具或支架形成的(合成血管系统)，因为当前的材料和方法论缺乏同时赋予机械强度、生物活性以及制造成分级网络结构的灵活性的能力。

在构造更大的血管(直径大于6毫米)(方面)已经取得了进展，主要用于移植和嫁接目的。同时，已经开发出多种策略来形成用于体外组织工程的毛细血管和微血管网络，包括诱导毛细管网络的自组装和缩微成像(micro-patterning)。然而，功能性合成血管系统必须在整个结构中同时拥有大血管和小毛细血管，而不是从线性血管到网络和回路。所述分级系统必须论证细胞浸润、氧气和营养物质的输送、机械压力和柔度，以及组移植组织和宿主脉管系统之间的手术吻合术。迄今为止，还没有合成血管系统能够完全满足这些要求。

在说明书中对任何现有技术的引用不是承认或暗示该现有技术在任何管辖范围内构成公知常识的一部分，或者该现有技术可以合理地期望被本领域技术人员理解，视为相关和/或与其他现有技术结合。

发明内容

在本申请的第一方面，提供了一种制造铸件的方法，所述方法包括：

应用基底到牺牲模具上，所述牺牲模具包括成形的非平面的接收表面以接收所述基底并提供所述基底的铸件，所述基底的铸件具有与所述接收表面相对应的成形结构；和

使牺牲模具和铸件经受冷冻干燥条件，并从所述铸件升华牺牲模具，以形成包括所述成形的非平面结构的铸件制品。

所述方法有利地允许将所述铸件制品形成为各种不同和/或复杂的形状，同时允许所述模具易于被移除。

在一种实施方式中，升华所述牺牲模具以从所述铸造(过程)移除所述牺牲模具包括使铸件经受冷冻干燥过程。