[实用新型]一种基于3D打印和静电纺丝技术的复层组织工程气管支架

说明书

本实用新型涉及一种基于3D打印和静电纺丝技术的复层组织工程气管支架，所述的基于3D打印和静电纺丝技术的复层组织工程气管支架包括外层支架、内层支架、加固环；所述的外层支架呈矩形网格结构；所述的内层支架呈菱形网格结构；所述的内层支架对装置于外层支架中，内外两层网格彼此交错，且二者之间设有间隙；所述的间隙中用于放置负载P物质的电纺膜；所述的所述的加固环设于外层支架上。其优点表现在：结合3D打印技术和静电纺丝技术，联合应用多种材料，构建复层组织工程气管支架，使制备具有符合生理结构的组织工程气管成为可能，并有望显著改善组织工程气管的移植后宿主存活状况和大大改善组织工程气管移植后的治疗效果。

技术领域

本实用新型涉及生物医学工程技术领域，具体地说，是一种基于3D打印和静电纺丝技术的复层组织工程气管支架。

背景技术

临床上，长段气管缺损治疗手段有限，组织工程气管可为长段气管重建提供合适的材料。气管是一种由透明软骨、上皮组织、结缔组织等构成的复杂器官，其中软骨环起支撑作用，上皮组织起清洁及防御功能，结缔组织为上皮组织的生长提供附着位点和营养供应。基于气管的这种解剖和生理特点，构建具备完整结构与功能的组织工程气管非常有必要。近年来，已有相关报道应用3D打印技术，制备出仿生的组织工程气管，并初步应用于动物实验。

已报道的组织工程支架多为单层结构，表面能种植软骨细胞，仅能为气管软骨的再生提供合适的支撑结构，且大部分支架由理化性质单一的材料制作而成。这样的支架，结构及特性简单，能够保证筒状软骨组织的再生，但由于未能种植纤毛柱状上皮细胞，故移植术后早期没有上皮细胞的清洁及保护作用，易导致痰液积聚，进而诱发呼吸道感染和炎性肉芽组织增生，影响组织工程气管的远期移植效果。

中国专利文献：CN201520576837.0，申请日2015.08.04，专利名称为：一种气管支架和组织工程气管。公开了一种气管支架。所述的气管支架设有支撑环和支撑连杆，各个所述的支撑环为C型，且各个支撑环由支撑连杆串联连接，从而使得各个支撑环和支撑连杆固定成一体。本实用新型还提供了一种组织工程气管，它是在所述的气管支架的外表面包绕细胞-生物可降解材料复合膜制成。应用本实用新型的气管支架或组织工程气管，可通过气管外支撑悬吊法修复气管狭窄，并在植入后形成新的C型软骨环，最终使之具有可生长潜能。

中国专利文献：CN201610379873.7，申请日2016.06.01，专利名称为：气管支架及采用该气管支架的组织工程气管及其应用。公开了一种气管支架及采用该气管支架的组织工程气管及其应用。所述气管支架包括多个间隔设置的支撑环，相邻所述支撑环之间设置有中空的网状的支撑件。本实用新型的优点在于，本实用新型的气管支架具备良好支撑能力，可在两周内形成较好的软骨(使用染色手段鉴定)，可直接用于移植，而现有技术中报道的支架一般需要至少两个月的时间才可以进行移植；并且现有技术中的气管支架先是体外培养，然后动物皮下预移植，然后再取出进行移植，而本实用新型气管支架在两周内形成较好的软骨即可进行移植，不需要进行动物皮下预移植。

上述专利文献CN201520576837.0中的一种气管支架和组织工程气管，采用支撑连杆串联各个C型支撑环形成一体的气管支架，在所述气管支架表面包绕可降解复合材料形成一种组织工程气管；而专利文献CN201610379873.7中的气管支架及采用该气管支架的组织工程气管及其应用，采用多个间隔设置的支撑环之间设置有中空的网状的支撑件，从而具备良好的支撑能力，可在较多时间内形成较好的软骨，且可直接进行移植，不需要进行动物皮下预移植。但是关于一种通过结合3D打印技术及静电纺丝技术，联合应用多种材料，构建复层组织工程气管，使支架具有足够力学支撑的同时具有一定程度的弹性，并且为具有软骨组织、结缔组织和上皮组织的高度仿生组织工程气管的再生，提供理想的材料，并有望显著改善组织工程气管的移植后宿主存活状况的一种基于3D打印和静电纺丝技术的复层组织工程气管支架目前则没有相关的报道。