CN106075597B - 基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织及其制备 - Google Patents

基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织及其制备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基于膀胱脱细胞基质‑细胞‑三维纤维网络的仿生组织及其制备方法,是用于泌尿系统修复的膀胱脱细胞基质‑细胞‑三维纤维网络的仿生组织及其制备方法,所述基于膀胱脱细胞基质‑细胞‑三维纤维网络的仿生组织至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞;所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶为以生物相容性良好的三维纤维网络材料为骨架的膀胱脱细胞基质水凝胶;所述生物相容性良好的三维纤维网络材料是由生物相容性良好的纤维缠绕形成的网络结构材料。本发明的基于膀胱脱细胞基质‑细胞‑三维纤维网络材料的仿生组织可以根据膀胱结构进行模拟,在泌尿系统中具有很好的应用前景。

Description

基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织及其 制备
技术领域
本发明属复合膀胱脱细胞基质水凝胶制备技术领域,涉及一种基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,特别是涉及用于泌尿系统修复的膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织及其制备方法。
背景技术
目前,泌尿系统修复重建主要包括膀胱和尿道。复杂性膀胱和尿道的修复重建仍是泌尿外科手难题之一,选择合适的替代材料进行膀胱和尿道重建对于治疗神经源性膀胱、尿道狭窄等疾病至关重要。目前,在泌尿系统修复重建中,主要采用多种自身组织材料,如阴茎或包皮皮瓣、颊黏膜、舌黏膜及结肠黏膜。但是,这仍存在以“牺牲正常组织为代价,以手术创伤修复组织缺损”的缺陷,不可避免引起患者取材部位的并发症,比如,张口受限,味觉异常,肠梗阻等。
组织工程的兴起和发展为泌尿系统疾病的修复重建开辟了新的治疗途径。各种可降解的生物材料已成功用于泌尿系疾病的修复重建中。目前应用在泌尿系疾病重建中的支架材料主要有脱细胞组织基质和可降解高分子材料两大类;但前者作为二维细胞外基质支架,结构难于调节,不能完全模拟体内细胞生长所必需的复杂三维细胞外基质微环境;后者缺乏细胞识别信号,不利于细胞识别黏附,而且降解时所形成的酸性环境及其降解产物还会引起周围组织的无菌性炎性反应。所以,制备一种具有三维天然细胞外基质结构、具有细胞生物信号和生物相容性良好的生物材料进行泌尿系修复重建将是组织工程未来的一个发展方向。
水凝胶是水分含量较高的三维交联多孔网状结构,它具有仿天然细胞外基质的特性。其生物降解性和生物相容性可以临时提供细胞生长、繁殖的微环境。同时,通过调节各种参数(比如,浓度、交联密度等),水凝胶的物理化学(电荷、孔径等)和机械特性(硬度、张力强度等)容易达到理想状态,满足组织工程重建的要求。所以,在组织工程领域,水凝胶已经吸引了越来越多的关注,
凡是水溶性或亲水性的高分子,通过一定的化学交联或物理交联,都可以形成水凝胶。这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。天然的亲水性高分子包括多糖类(淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸、壳聚糖等)和多肽类(胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等)。合成的亲水高分子包括醇、丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚N-聚代丙烯酰胺等)。天然水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性,广泛受到人们的关注。
天然高分子水凝胶网络键合的不同,可分为物理凝胶和化学凝胶。物理凝胶是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的,这种凝胶是非永久性的,通过加热凝胶可转变为溶液,所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。例如明胶通过降低温度即可形成凝胶,而胶原通过升高温度形成凝胶,丝素蛋白溶液在高压条件下能形成水凝胶。化学凝胶是由化学键交联形成的三维网络聚合物,是永久性的,又称为真凝胶。例如先在透明质酸羧基上引入呋喃基团,利用两端修饰马来酰亚胺的PEG与呋喃环化学交联成胶。但是这些物质都是单一组分,无法完全模拟由多种组分混合构成的天然组织,提供的生物学功能也十分有限。细胞外基质水凝胶不仅具有组织再生所必需的结构和功能分子,而且其结构构成更符合生理情况。所以,细胞外基质水凝胶可能是未来组织工程中一种极具潜力的生物材料。所以,BAM水凝胶可能是理想的修复泌尿系组织器官的生物材料。水凝胶作为含水量较多的材料,其机械性能较差,不能承受较大的机械牵拉和缝合剪切力,而泌尿系组织器官需要储存、引流尿液,需要承受尿液所产生的较大张力与剪切力。所以,水凝胶较差的机械性能制约了其在泌尿系组织修复重建中的应用。
通过增强水凝胶的力学性能才能更有效地发挥其作用。为了提高水凝胶的力学性能,许多研究工作者做出了改进,专利公开号104487103 A公开了一种纤维增强水凝胶复合材料的方法即在水凝胶主体中加入纤维分散体的方式。专利公开号105085791 A公开了一种疏水微球增韧增强物理交联双网络水凝胶的制备方法。但都更倾向于改变凝胶主体的结构来达到增强力学性能的效果,改变了凝胶的原有属性,如透明度降低,内部结构发生改变。同时影响水凝胶内部存在的迁移成分如药物、血管内皮生长因子等,从而使整个凝胶的功能失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织及其制备方法,是用于泌尿系统修复的膀胱脱细胞基质仿生组织及其制备方法,以解决现有技术结构强度不足以及内部有效添加成分的迁移速度过快的技术问题。本发明采用生物相容性良好的三维纤维网络材料为骨架制备复合膀胱脱细胞基质水凝胶,可以达到增强的效果。同时,提出基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,形成三明治结构,然后根据膀胱结构进行模拟,在泌尿系统修复中具有很好的应用前景。
本发明中,术语“水凝胶前驱体”指可用于形成水凝胶之前的一种存在形式。
本发明的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞;所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶为以生物相容性良好的三维纤维网络材料为骨架的膀胱脱细胞基质水凝胶;所述生物相容性良好的三维纤维网络材料是由生物相容性良好的纤维缠绕形成的网络结构材料。植入生物体后,不会产生炎症、排异反应等。所述生物相容性良好的三维纤维网络材料是指植入生物体内,不产生炎症及排斥反应等,且具有良好的生物降解性。
作为优选的技术方案:
如上所述的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,所述生物相容性良好的三维纤维网络材料为天然的或合成的生物相容性良好的三维纤维网络材料;所述生物相容性良好的三维纤维网络材料中的纤维直径为500nm~3μm,孔径范围为1.0μm-9μm,孔隙率为65%-90%,且微孔分布均匀;所述膀胱脱细胞基质水凝胶的主要成分为水,孔隙率为50%-90%,孔径范围为10μm-450μm;所述脱细胞基质水凝胶的脱细胞基质为取自膀胱的脱细胞基质;所述生物相容性良好的纤维为丝素蛋白纤维、聚乙交酯丙交酯纤维或聚己内酯纤维。
如上所述的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,所述至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞为以下情形之一:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶与上皮细胞结合情形:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上种植上皮细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,且在复合膀胱脱细胞基质水凝胶与膀胱脱细胞基质水凝胶之间种植上皮细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,上皮细胞种植在膀胱脱细胞基质水凝胶上表面;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖两层膀胱脱细胞基质水凝胶,上皮细胞种植在两层膀胱脱细胞基质水凝胶之间;
或者,进一步地,还包括以下情形之一:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶与平滑肌细胞结合情形:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面种植平滑肌细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,且在复合膀胱脱细胞基质水凝胶与膀胱脱细胞基质水凝胶之间种植平滑肌细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,平滑肌细胞种植在膀胱脱细胞基质水凝胶下表面;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖两层膀胱脱细胞基质水凝胶,平滑肌细胞种植在两层膀胱脱细胞基质水凝胶之间;
所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶为膀胱脱细胞基质水凝胶与所述生物相容性良好的三维纤维网络材料整体或局部复合;所述整体复合是指膀胱脱细胞基质水凝胶内整体包含生物相容性良好的三维纤维网络材料;所述局部复合是指生物相容性良好的三维纤维网络材料的上表面和下表面及其浅表层与膀胱脱细胞基质水凝胶复合;
如上所述的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶中还含有迁移成分,所述迁移成分分散包裹在所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的膀胱脱细胞基质水凝胶中。
如上所述的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,所述迁移成分是指迁移成分分散在膀胱脱细胞基质水凝胶中,但不产生任何化学反应;所述迁移成分为血管内皮生长因子、胰岛素、阿司匹林、酮洛芬、舒体安通或非那雄胺中的一种或几种。
如上所述的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,所述膀胱脱细胞基质水凝胶的存放温度在4℃~40℃。
本发明还提供了基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,所述制备方法为浸泡法、涂覆法或喷涂法。
如上所述的制备方法,首先制备膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液,然后浸泡、涂覆或喷涂,再在37℃下静置数分钟即形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;通常静置3~30min即可。
所述浸泡为:
在凝胶未形成之前,将生物相容性良好的三维纤维网络材料浸泡于所述膀胱脱细胞基质前驱体溶液;
所述涂覆为:
在凝胶未形成之前,将所述膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液涂覆在生物相容性良好的三维纤维网络材料的上表面、下表面或上下两个表面,形成一层生物相容性良好的三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;或进一步将生物相容性良好的三维纤维网络材料贴合于所涂覆的膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液层,形成多层生物相容性良好的三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;
所述喷涂为:
在凝胶未形成之前,将所述膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液喷涂在生物相容性良好的三维纤维网络材料的上表面、下表面或上下两个表面,形成一层生物相容性良好的三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;或进一步将生物相容性良好的三维纤维网络材料贴合于所喷涂的膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液层,形成多层生物相容性良好的三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构。
膀胱脱细胞基质制成膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液的制备;
将制好的膀胱脱细胞基质材料进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,其中再加入大约1/9脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.0.1mol/L,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。
如上所述的制备方法,所述生物相容性良好的三维纤维网络材料的制备为静电纺丝法或三维编织法。
如上所述的制备方法,膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液的制备过程中还加入迁移成分。
本发明的作用机理为:
水凝胶是分子链发生交联而形成的分子尺度的三维网络,迁移成分从其中缓释主要与迁移成分在凝胶中的扩散速度有关。该扩散速度第一方面和水凝胶结构有关,即水凝胶的三维网络密度、网络孔径大小及分布、交联强度、电荷分布和强度;第二方面和药物结构和含量有关,如药物尺寸、载药量、药物分子量、负载部位、药物电荷分布和强度;第三方面和环境响应条件有关,即外界温度、pH值、电场、磁场、光等。
三维纤维网络材料是纤维相互贯穿交错形成的三维网络状体型材料,属于微纳米尺度的三维网络结构,力学性能优异,可用于增强水凝胶并获得具有各向同性机械行为特征的复合材料结构,同时三维纤维网络中的纤维直径为500nm~3μm,孔径范围为1.0μm-9μm,孔隙率为65%-90%,且微孔分布均匀。
鉴于上述,本发明提供了一种复合脱细胞基质水凝胶的制备方法,即将脱细胞基质水凝胶与生物相容性良好的三维纤维网络材料通过喷涂法、浸泡法、涂覆法进行物理复合。水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为50%-90%,孔径范围为10μm-450μm,因此其孔径大于三维纤维网络的孔径。两者复合后,水凝胶中的大孔结构会被三维纤维网络结构全部或部分填充。一方面,三维纤维网络在水凝胶中起到三维骨架的作用,从而增强了水凝胶的力学性能。另一方面,三维纤维网络会填充水凝胶中原由水占据的部分空隙,也会在水凝胶的构筑聚合物中混合部分纤维。由于三维纤维网络的密度大于水,药物在复合水凝胶中的扩散速度慢于在无三维纤维网络水凝胶中的扩散速度,因此会延缓水凝胶中药物向材料外部的缓释。另外,当水凝胶构筑聚合物中混合部分纤维时,由于三维纤维网络聚合物中未负载药物,因此负载于水凝胶中的药物扩散速度也会被延缓。上述两个原因会导致复合水凝胶中的药物缓释时间更加持久。通过选择具有不同孔径、纤维直径、孔隙率的三维纤维网络材料,或通过改变三维纤维网络聚合物与水凝胶构筑聚合物的复合方式、复合密度,可调节复合水凝胶的强度和药物扩散行为。
由于三维纤维网络与水凝胶网络分属于不同尺度的三维网络,三维纤维网络与水凝胶的复合并不会改变水凝胶的主体三维网络结构,如交联密度、水凝胶材料与药物的相互作用以及水凝胶的环境响应性。
膀胱脱细胞基质主要来源于人或哺乳动物膀胱、组织,是将完整的组织去除细胞及抗原成分所得到的完整的细胞外基质,由胶原、多糖、糖蛋白和血管内皮生长因子组成,有良好的生物相容性和生物降解性。因此,以生物相容性良好的三维纤维网络材料为骨架的膀胱脱细胞基质水凝胶复合体系具有良好的生物相容性,能应用于生物组织工程,能用于组织修复,且满足不同部位不规则形状的修复需要。
组织器官都有共性,是粘膜(又称上皮)和平滑肌组成的官腔结构,不同组织需要的细胞主要分为两大类,上皮(粘膜)细胞和平滑肌细胞,至于神经和血管组织,其含量相对于上皮和平滑肌少得多,因此我们只需引入因子,再植入体内后依靠周围组织长入即可。因此,将脱细胞基质/细胞/三维纤维网络材料制备成三明治结构,然后根据膀胱结构进行模拟,对三明治结构进行布局与排列,形成基于脱细胞基质/细胞/三维纤维网络材料的仿生组织,在泌尿系统修复中具有很好的应用前景。
有益效果
(1)本发明中膀胱脱细胞基质水凝胶克服传统的天然水凝胶组分单一、生物功能单一的缺点。
(2)本发明的三维纤维网络与膀胱脱细胞基质水凝胶的直接复合,不会改变凝胶本身结构就能达到增强水凝胶的机械性能目的。同时,三维纤维网络结构与BAM水凝胶复合,赋予三维纤维网络结构的生物活性,利用细胞的识别、黏附与生长(因为水凝胶的前驱体溶液复合在三维网络结构表面,其固有的生物活性物质能渗透至三维网络结构内。而三维网络结构的纤维能填补水凝胶内的水孔隙,增强水凝胶的机械性能及释放迁移成分的缓释效果。所以,这样真正达到了血肉相连,你中有我,我中有你,混为一体的效果)。
(3)相对于膀胱脱细胞基质水凝胶内部疏松多孔的结构,三维纤维网络结构致密,对于水凝胶中药物、活性因子的包裹致密,能起到缓释的效果,降低药物的释放速度,从而提高其利用率。
(4)本发明制备工艺简单易行,制备的复合膀胱脱细胞基质水凝胶具有良好的三维空间结构、力学性能良好,良好的生物相容性,可广泛应用生物医学领域中。
(5)基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络材料的仿生组织可根据膀胱结构进行模拟,在泌尿系统修复中具有很好的应用前景。
附图说明
图1为复合水凝胶的扫描电子显微镜图;
图2为实施例1制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图3为实施例2制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图4为实施例3制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图5为实施例4制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图6为实施例5制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图7为实施例6制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图8为实施例7制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图9为实施例8制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图10为实施例9制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图11为实施例10制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图12为实施例11制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图13为实施例12制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图14为实施例13制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图;
图15为实施例14制备所得膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的示意图。
图中:1是上皮细胞,2是膀胱脱细胞基质水凝胶,3是复合膀胱脱细胞基质水凝胶,4为平滑肌细胞
3-1为生物相容性良好的三维纤维网络材料的上表面及其浅表层与膀胱脱细胞基质水凝胶复合的局部复合的复合膀胱脱细胞基质水凝胶的上表面及其浅表层;
3-2为局部复合的复合膀胱脱细胞基质水凝胶的生物相容性良好的三维纤维网络材料。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,为至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞,所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶,为以生物相容性良好的三维纤维网络材料为骨架的水凝胶,即膀胱脱细胞基质水凝胶内包含生物相容性良好的三维纤维网络材料;所述生物相容性良好的三维纤维网络材料是由生物相容性良好的纤维缠绕形成的网络结构材料,植入生物体后,不会产生炎症、排异反应等。图1为复合膀胱脱细胞基质水凝胶的扫描电子显微镜图,从图中可以看出,水凝胶作为疏松层,与三维纤维网络结构作为致密层紧密连接,并且相互贯通。所述生物相容性良好的三维纤维网络为天然的或合成的生物相容性良好的三维纤维网络;所述生物相容性良好的三维纤维网络中的纤维直径为500nm~3μm,孔径范围为1.0μm-9μm(所述生物相容性良好的三维纤维网络材料的纤维孔径不超过20μm),孔隙率为65%-90%,且微孔分布均匀;所述膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为50%-90%,孔径范围为10μm-450μm。
所述至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞为以下情形之一:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶与上皮细胞结合情形:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上种植上皮细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖水凝胶,且在复合膀胱脱细胞基质水凝胶与水凝胶之间种植上皮细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,上皮细胞种植在水凝胶上表面;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖两层膀胱脱细胞基质水凝胶,上皮细胞种植在两层水凝胶之间;
或者,进一步地,还包括以下情形之一:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶与平滑肌细胞结合情形:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面种植平滑肌细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,且在复合脱细胞基质水凝胶与水凝胶之间种植平滑肌细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,平滑肌细胞种植在水凝胶下表面;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖两层膀胱脱细胞基质水凝胶,平滑肌细胞种植在两层水凝胶之间;
所述生物相容性良好的纤维为丝素蛋白纤维、聚乙交酯丙交酯纤维或聚己内酯纤维等;
所述膀胱脱细胞基质水凝胶的膀胱脱细胞基质为取自膀胱的脱细胞基质。
所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶中还含有迁移成分,所述迁移成分分散包裹在所述脱细胞基质水凝胶中。
所述迁移成分是指迁移成分分散在膀胱脱细胞基质水凝胶中,但不产生任何化学反应;所述迁移成分为血管内皮生长因子、胰岛素、阿司匹林、酮洛芬、舒体安通或非那雄胺中的一种或几种。
所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶的存放温度在4℃~40℃。
实施例1
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入胰岛素,其中胰岛素与膀胱脱细胞基质的质量比0.05:100,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液涂覆在通过三维编织法制备的纤维直径为3μm,孔径范围为8-9μm,孔隙率为90%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上表面,形成一层三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置30min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为90%,孔径范围为400-450μm,存放温度为40℃;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶表面涂覆一层前驱体溶液,在37℃下静置5min继续凝胶,使复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖水凝胶,把上皮细胞种植在水凝胶上表面,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖水凝胶,上皮细胞种植在水凝胶上表面的脱细胞基质/细胞/三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图2所示。
实施例2
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入阿司匹林,其中阿司匹林与膀胱脱细胞基质的质量比1:20,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液喷涂在通过三维编织法制备的纤维直径为3μm,孔径范围为8-9μm,孔隙率为90%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上表面,形成一层三维纤维网络结构与脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置3min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为70%,孔径范围为15-60μm,存放温度为8℃;在复合膀胱脱细胞基质水凝胶表面种植上皮细胞,再在种植上皮细胞的复合膀胱脱细胞基质水凝胶表面喷涂一层前驱体溶液,再在37℃下静置9min,继续凝胶,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖水凝胶,且在复合膀胱脱细胞基质水凝胶与水凝胶之间种植上皮细胞的膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图3所示。
实施例3
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法:制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入酮洛芬,其中酮洛芬与膀胱脱细胞基质的质量比1:10,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液涂覆在通过三维编织法制备的纤维直径为1.8μm,孔径范围为3-5μm,孔隙率为80%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上表面,形成一层三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置9min,形成复合脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为78%,孔径范围为150-200μm,存放温度为10℃;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶表面涂覆一层前驱体溶液,在37℃下静置5min继续凝胶,使复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖水凝胶,把上皮细胞种植在水凝胶上表面,然后在种植上皮细胞的复合膀胱脱细胞基质水凝胶表面涂覆一层前驱体溶液,再在37℃下静置9min,继续凝胶,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖两层水凝胶,上皮细胞种植在两层水凝胶之间的膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图4所示。
实施例4
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入血管内皮生长因子,其中血管内皮生长因子与膀胱脱细胞基质的质量比0.025:100,形成脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将通过静电纺丝法制备的纤维直径为500nm,孔径范围为1-2μm,孔隙率为65%,且将微孔分布均匀生物相容性良好的丝素蛋白纤维网络材料裁剪成直径为14mm的圆片,浸泡于上述2mL膀胱脱细胞基质前驱体溶液中,形成丝素蛋白纤维网络材料孔隙中含有膀胱脱细胞基质水凝胶构筑聚合物,膀胱脱细胞基质水凝胶孔隙中也含有三维纤维网络材料的相互包含结构;再在37℃下静置3min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为50%,孔径范围为10-50μm,存放温度为4℃;然后在复合膀胱脱细胞基质上表面种植上皮细胞,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶上种植上皮细胞的膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图5所示。
实施例5
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入舒体安通,其中舒体安通与膀胱脱细胞基质的质量比1:18,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将静电纺丝法制备的微孔分布均匀生物相容性良好的聚己内酯纤维网络材料浸泡于上述2mL膀胱脱细胞基质前驱体溶液中,形成聚己内酯纤维网络材料孔隙中含有膀胱脱细胞基质水凝胶构筑聚合物,膀胱脱细胞基质水凝胶孔隙中也含有三维纤维网络材料的相互包含结构;纤维直径为1.8μm,孔径范围为6.5-7.0μm,孔隙率为79%;再在37℃下静置15min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为80%,孔径范围为150-250μm,存放温度为20℃;然后在复合膀胱脱细胞基质水凝胶材料表面种植上皮细胞,再喷涂一层包含上皮细胞的水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶与水凝胶之间种植上皮细胞的膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图6所示。
实施例6
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入非那雄胺,其中非那雄胺与膀胱脱细胞基质的质量比1:5,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将通过三维编织法制备的纤维直径为2.5μm,孔径范围为5-6μm,孔隙率为85%,且微孔分布均匀生物相容性良好的丝素蛋白纤维网络材料浸泡于上述2mL膀胱脱细胞基质前驱体溶液中,形成丝素蛋白纤维网络材料孔隙中含有膀胱脱细胞基质水凝胶构筑聚合物,膀胱脱细胞基质水凝胶孔隙中也含有三维纤维网络材料的相互包含结构;再在37℃下静置18min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为70%,孔径范围为250-300μm,存放温度为30℃;在复合膀胱脱细胞基质水凝胶的上下表面分别种植上皮细胞和平滑肌细胞,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图7所示。
实施例7
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入胰岛素和血管内皮生长因子的混合物,其中胰岛素和血管内皮生长因子的质量比为2:5,胰岛素和血管内皮生长因子与膀胱脱细胞基质的质量比0.1:100,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液喷涂在通过静电纺丝法制备的纤维直径为1.9μm,孔径范围为6.9-8.5μm,孔隙率为78%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上、下表面,形成一层三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置25min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为66%,孔径范围为300-360μm,存放温度为25℃;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶上下表面分别涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,然后在将上皮细胞种植在水凝胶上表面,平滑肌细胞种植在水凝胶下表面,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图8所示。
实施例8
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入阿司匹林和酮洛芬的混合物,其中阿司匹林和酮洛芬的质量为3:2,阿司匹林和酮洛芬与脱细胞基质的质量比1:9,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将膀胱脱细胞基质前驱体溶液涂覆在通过三维编织法制备的纤维直径为1.6μm,孔径范围为5.5-6.6μm,孔隙率为81%,且微孔分布均匀生物相容性良好的丝素蛋白纤维网络材料的上下表面;形成一层三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置20min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为70%,孔径范围为300-350μm,存放温度为30℃;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶上下表面分别种植上皮细胞和平滑肌细胞,然后在上皮细胞和平滑肌细胞表面分别涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置24min继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图9所示。
实施例9
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入酮洛芬和舒体安通的混合物,其中酮洛芬和舒体安通的质量比为3:4,酮洛芬和舒体安通与脱细胞基质的质量比2:7,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液喷涂在通过三维编织法制备的纤维直径为2.5μm,孔径范围为7-7.8μm,孔隙率为70%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上下两个表面,形成一层生物相容性良好的三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置18min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶上下表面分别涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,然后在将上皮细胞种植在水凝胶上表面,平滑肌细胞种植在水凝胶下表面,然后在上皮细胞和平滑肌细胞表面分别涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图10所示;膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为65%,孔径范围为320-400μm,存放温度为35℃。
实施例10
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入阿司匹林、酮洛芬和舒体安通的混合物,其中阿司匹林、酮洛芬和舒体安通的质量比为2:1:3,阿司匹林、酮洛芬和舒体安通与脱细胞基质的质量比1:10,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将通过三维编织法制备的纤维直径为900nm,孔径范围为1-3μm,孔隙率为65%,且微孔分布均匀生物相容性良好的丝素蛋白纤维网络材料浸泡于上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液,形成丝素蛋白纤维网络材料孔隙中含有膀胱脱细胞基质水凝胶构筑聚合物,膀胱脱细胞基质水凝胶孔隙中也含有三维纤维网络材料的相互包含结构;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶材料上下表面分别种植上皮细胞和平滑肌细胞,然后在上皮细胞和平滑肌细胞表面分别涂覆一层水凝胶,继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图11所示;复合脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为70%,孔径范围为380-430μm,存放温度为5℃。
实施例11
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入胰岛素和血管内皮生长因子的混合物,其中胰岛素和血管内皮生长因子的质量比为2:5,胰岛素和血管内皮生长因子与膀胱脱细胞基质的质量比0.1:100,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液喷涂在通过静电纺丝法制备的纤维直径为1.9μm,孔径范围为6.9-8.5μm,孔隙率为78%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上、下表面,形成一层三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置25min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;再在复合膀胱脱细胞基质水凝胶上下表面分别涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,然后在将上皮细胞种植在水凝胶上表面,平滑肌细胞种植在水凝胶下表面,然后在平滑肌细胞表面涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置18min继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图12所示;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为66%,孔径范围为300-360μm,存放温度为25℃。
实施例12
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化脱细胞基质粉末约48h,形成脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入胰岛素和血管内皮生长因子的混合物,其中胰岛素和血管内皮生长因子的质量比为2:5,胰岛素和血管内皮生长因子与膀胱脱细胞基质的质量比0.1:100,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液涂覆在通过静电纺丝法制备的纤维直径为1.9μm,孔径范围为6.9-8.5μm,孔隙率为78%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上、下表面,形成一层三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置28min,形复合膀胱脱细胞基质水凝胶;再在复合一侧膀胱脱细胞基质水凝胶上表面涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,然后在将上皮细胞种植在水凝胶上表面,在复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面种植平滑肌细胞,再在平滑肌细胞表面喷涂一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置10min继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图13所示;膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为66%,孔径范围为300-360μm,存放温度为25℃。
实施例13
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入酮洛芬和舒体安通的混合物,其中酮洛芬和舒体安通的质量比为3:4,酮洛芬和舒体安通与脱细胞基质的质量比2:7,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将上述膀胱脱细胞基质前驱体溶液喷涂在通过三维编织法制备的纤维直径为2.5μm,孔径范围为7-7.8μm,孔隙率为70%,且微孔分布均匀生物相容性良好的聚乙交酯丙交酯纤维网络材料的上下表面,形成一层生物相容性良好的三维纤维网络结构与膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液构成的层叠结构;再在37℃下静置18min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;再在一侧复合膀胱脱细胞基质水凝胶表面喷涂一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置15min继续凝胶,然后在将上皮细胞种植在水凝胶上表面,在复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面种植平滑肌细胞,再在上皮细胞和平滑肌细胞表面分别涂覆一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置8min继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图13所示;膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为65%,孔径范围为320-400μm,存放温度为35℃。
实施例14
基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,制备好取自膀胱的脱细胞基质材料,进行冷冻干燥后再冷冻研磨,打碎成粉末;在盐酸溶液中用胃蛋白酶消化膀胱脱细胞基质粉末约48h,形成膀胱脱细胞基质预凝胶溶液,加入大约1/10膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的NaOH,其中NaOH的浓度为0.01mol/L,再加入大约1/9膀胱脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS,其中PBS的浓度为0.01mol/L,再加入血管内皮生长因子,其中血管内皮生长因子与膀胱脱细胞基质的质量比0.025:100,形成膀胱脱细胞基质凝胶前驱体溶液。在凝胶未形成之前,将通过静电纺丝法制备的纤维直径为500nm,孔径范围为1-2μm,孔隙率为65%,且将微孔分布均匀生物相容性良好的丝素蛋白纤维网络材料裁剪成直径为14mm的圆片,浸泡于上述2mL膀胱脱细胞基质前驱体溶液中,形成丝素蛋白纤维网络材料孔隙中含有膀胱脱细胞基质水凝胶构筑聚合物,膀胱脱细胞基质水凝胶孔隙中也含有三维纤维网络材料的相互包含结构;再在37℃下静置3min,形成复合膀胱脱细胞基质水凝胶;在复合膀胱脱细胞基质水凝胶上下表面分别种植上皮细胞平滑肌细胞,在平滑肌细胞喷涂一层水凝胶前驱体溶液,在37℃下静置9min继续凝胶,形成膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,即为基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织,如图15所示;复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的主要成分为水,孔隙率为50%,孔径范围为10-50μm,存放温度为4℃。

Claims (9)

1.一种基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织的制备方法,其特征是:所述制备方法为浸泡法;所述基于膀胱脱细胞基质-细胞-三维纤维网络的仿生组织至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞,或者,进一步地,还包含平滑肌细胞;所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶为以生物相容性良好的三维纤维网络材料为骨架的膀胱脱细胞基质水凝胶;所述生物相容性良好的三维纤维网络材料是由生物相容性良好的纤维缠绕形成的网络结构材料;所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶为膀胱脱细胞基质水凝胶与所述生物相容性良好的三维纤维网络材料整体复合;所述整体复合是指膀胱脱细胞基质水凝胶内整体包含生物相容性良好的三维纤维网络材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体为:首先制备膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液,然后浸泡,再在37℃下静置3~30min即形成复合脱细胞基质水凝胶;
所述浸泡为:
在凝胶未形成之前,将生物相容性良好的三维纤维网络材料浸泡于所述膀胱脱细胞基质前驱体溶液。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述生物相容性良好的三维纤维网络材料的制备为静电纺丝法或三维编织法。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,膀胱脱细胞基质水凝胶前驱体溶液的制备过程中还加入迁移成分。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述生物相容性良好的三维纤维网络材料为天然的或合成的生物相容性良好的三维纤维网络材料;所述生物相容性良好的三维纤维网络材料中的纤维直径为500nm~3μm,孔径范围为1μm-9μm,孔隙率为65%-90%,且微孔分布均匀;所述膀胱脱细胞基质水凝胶的主要成分为水,孔隙率为50%-90%,孔径范围为10μm-450μm;所述膀胱脱细胞基质水凝胶的脱细胞基质为取自膀胱的脱细胞基质;所述生物相容性良好的纤维为丝素蛋白纤维、聚乙交酯丙交酯纤维或聚己内酯纤维。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述至少包含复合膀胱脱细胞基质水凝胶和上皮细胞为以下情形之一:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶与上皮细胞结合情形:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上种植上皮细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,且在复合脱细胞基质水凝胶与膀胱脱细胞基质水凝胶之间种植上皮细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,上皮细胞种植在膀胱脱细胞基质水凝胶上表面;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶上表面覆盖两层膀胱脱细胞基质水凝胶,上皮细胞种植在两层膀胱脱细胞基质水凝胶之间;
或者,进一步地,还包括以下情形之一:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶与平滑肌细胞结合情形:
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面种植平滑肌细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,且在复合膀胱脱细胞基质水凝胶与膀胱脱细胞基质水凝胶之间种植平滑肌细胞;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖膀胱脱细胞基质水凝胶,平滑肌细胞种植在膀胱脱细胞基质水凝胶下表面;
复合膀胱脱细胞基质水凝胶下表面覆盖两层膀胱脱细胞基质水凝胶,平滑肌细胞种植在两层膀胱脱细胞基质水凝胶之间。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶中还含有迁移成分,所述迁移成分分散包裹在所述复合膀胱脱细胞基质水凝胶中的膀胱脱细胞基质水凝胶中。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述迁移成分是指迁移成分分散在脱细胞基质水凝胶中,但不产生任何化学反应;所述迁移成分为血管内皮生长因子、胰岛素、阿司匹林、酮洛芬、舒体安通或非那雄胺中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述膀胱脱细胞基质水凝胶的存放温度在4℃~40℃。
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