CN112608882B - 一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于可溶材料的一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，所制作的是一种基于人体器官的透明硅胶生物模型，其以医疗影像为基础，通过模型清理与面向3D打印技术的修模工艺，制作可溶性含有间隙的内芯‑壳体模型，并通过负压硅胶灌注、对硅胶表面润湿性处理、生物试剂浸润、细胞低速旋转培养等制得内皮细胞‑硅胶血管模型。本发明所制作的个性化内皮细胞‑硅胶模型，改善了传统腔体模型制作中，需要多次倒模的制作工艺。可以很好的以真实尺寸制作目标血管的体外模型，实现了血管厚度的可控性，并将纯硅胶物理模型与细胞生物模型相结合，可观察各种流动剪切刺激下内皮细胞形态和功能对流动剪切的响应。

Description

一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法

技术领域

本发明属于外科医疗训练器材技术领域，涉及一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，更具体地，涉及一种基于真实血管拓扑结构及几何尺寸的植有内皮细胞的透明软管腔体生物模型的制作方法。

背景技术

颅内动脉瘤是颅内动脉局部病理性改变和异常扩张导致的瘤样突起，动脉瘤破裂造成的自发性蛛网膜下腔出血是脑卒中的常见病因之一，严重威胁人类的生命健康。数据显示，动脉瘤在成人和尸检中检出率为2％-5％，近年我国的动脉瘤的检出率高达8.8％。而在颅内动脉狭窄患者中，动脉瘤的发生比例为12.3％,明显高于颅内动脉瘤的一般发生率。

动脉瘤的发生发展与血流动力学因素关系密切。其中，血液流变学特性、血流特性、管壁运动、血管结构等均影响着血流动力学因素。血液是一种具有粘滞性的非牛顿流体。血液的粘滞性决定于血液的组成成分，当红细胞压积H>10％时，血液的非牛顿特性明显，并随切变率减小而粘性迅速增大，当切变率增大时粘度渐进地趋于常值。血液流动是一种周期性脉动流动，血管中随着时间周期性变化的流速和压力将引起血管壁径向和轴向的周期性运动，复杂的血管结构的运动形态更为复杂。同时动脉瘤的瘤颈宽度以及母血管近端狭窄等形态变化都将影响动脉瘤血流动力学特性。另一方面，脑血管一般具有分层结构，可简化的认为由内膜、中膜和外膜三层结构构成。内膜主要由单层内皮细胞构成，作为隔绝血液及血管壁的唯一屏障，内皮细胞对流体切应力最为敏感，能够感知因局部流动发生变化所引起的剪切力变化。局部壁面切应力升高超过生理性临界点时，血管内皮细胞可以通过释放血管舒张因子，控制血管的舒张以调节局部血管张力。而当局部剪应力降低时，血管内皮细胞可反应性地释放收缩因子如内皮素，使血管收缩。此外，当壁面剪应力超过动脉血管所承受的生理阈值后将引起内皮细胞的形态学和功能的改变，如细胞发生延长，单层紧密排布的内皮细胞连接处出现间隙。同时，高壁面剪切应力会激活炎症因子和细胞粘附分子表达，导致血管壁炎性损伤，引起内皮细胞功能障碍。

血管内介入栓塞手术是临床治疗动脉瘤的常用方法之一，是将电解可脱的铂金弹簧线圈经股动脉输送至动脉瘤瘤腔内，形成球状栓体从而达到闭塞动脉瘤的目的。但术后植入线圈松动或疝出等使动脉瘤复发的风险较高。主要是由于颅内动脉瘤内的中膜很薄，部分甚至没有中膜结构；或者有的弹性膜严重碎裂或缺失，严重影响了血管的弹性、回缩以及承受动脉血压的能力。植入线圈与血管内皮细胞的相互作用可能是影响介入手术的效果以及导致术后的二次复发的原因，但介入栓塞材料的干预作用对血管内皮细胞形态和功能的影响尚不明确。

因此，若能体外构建动脉瘤的内皮细胞-硅胶血管模型，可以通过实时监测和精确控制内部流体的流动状态，建立血流脉动与内皮细胞形态和功能的相关性，对动脉瘤形成机理的认识有着重要作用，此外，血管的不同程度的狭窄将诱导流动剪切变化，通过检测内皮细胞-硅胶血管模型中不同流动刺激下内皮细胞的形态以及促炎性因子的浓度的改变，对评价不同狭窄程度下动脉瘤的破裂风险有重要帮助。进一步通过在内皮细胞-硅胶血管模型中模拟介入线圈栓塞手术，通过手术前后内皮促炎性因子浓度的变化来评价介入栓塞手术后的疗效。

专利申请：一种具有空腔结构的组织模型的制备方法及组织模型，申请号201710198475.X。其主要问题存在于：该专利所声明的制作方法可以制作硅胶模型，通过3D打印技术确保模型的拓扑结构精度。但该专利并未细致说明如何控制厚度精度，同时并未涉及在硅胶管内培养内皮细胞的技术细节。专利申请：基于可溶材料的个性化透明硅胶模型的制作方法，申请号201811194119.1。该专利并未给出实现指定厚度硅胶层的制作方法。该专利并未给出如何实现在硅胶仿体血管模型内壁培养内皮细胞的方法。专利申请：一种基于微流控芯片的糖尿病血管病变模型的建立方法。申请号CN201210439678.0。其主要问题存在于：该专利所声明的细胞培养方法仅适用于微流控芯片，并不适用于具有真实结构大血管的硅胶模型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种植有内皮细胞的真实血管结构和尺寸的心脑血管的透明弹性管腔结构模型的制作方法，该模型不仅具有真实血管结构且具有相应的生物活性，可以在不同流体剪切刺激下，内皮细胞形态和功能会作出相应的响应。克服硅胶血管物理模型与细胞生物模型难以整合，以及模型结构和尺寸难以符合生理情况等技术难题。

本发明的技术方案：

一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，其包括硅胶血管物理模型的制作以及硅胶血管内壁的内皮细胞培养。

一、硅胶血管物理模型的制作

硅胶血管物理模型的制作主要采用基于负压的硅胶液灌注结合水溶性内芯-壳体消融的方法。

首先，重建基于医学影像的三维几何模型，为硅胶血管模型的内芯结构，沿着内芯结构表面的外法向进行拉伸，得到间隙部分，拉伸的距离取决于模型的厚度。继续向外拉伸得到壳体结构，并删除第一次拉伸所得间隙部分的结构体，即可得到含有间隙的内芯-壳体模型。如果血管模型的厚度不均，需要对三维重建的血管模型预先分区，对不同区域的血管表面拉伸相应厚度的距离，不同厚度交界处采用扫略的方式进行光滑过渡，从而生成含有指定厚度间隙的内芯-壳体模型。

其次，模型内芯的3D打印可以采用PVA、ABS、水溶性石膏粉、石蜡等水溶性或具有溶解性的打印耗材。由于模型的内芯表面为硅胶血管模型的内壁，同时也是内皮细胞的生长载体，而基于熔融堆积成型的3D打印工艺制得的水溶性内芯表面难以避免纹理的出现，粗糙的纹理结构不利于内皮细胞的均匀贴壁生长，因此需要对打印好的模型内芯进行光滑处理，主要通过注入相应的溶解液对内芯表面进行冲洗的方式进行光滑。如果模型内芯为水溶性材料，可以通过在室温下直接注入水即可。值得注意的是，内表面的光滑程度与冲洗的次数相关，但冲洗次数过多将增大内芯与壳体之间的间隙，甚至侵蚀壳体，影响硅胶的成型厚度(通常不超过15次，每次半分钟)。进一步，将透明的硅胶液与固化剂按比例混合制备，并抽真空去除内部的汽泡。将含有间隙的内芯-壳体模型放置硅胶液中，再次利用真空泵进行抽真空，通过容器内的负压实现硅胶在内芯-壳体模型的灌注，随着内芯-壳体模型间隙内汽泡的释出，硅胶液将填满内芯与壳体间的间隙部分。待硅胶完全固化后，用溶解液溶解模型的内芯与壳体结构则可形成具有设计厚度的透明硅胶血管物理模型。

二、硅胶血管内壁的内皮细胞培养

硅胶血管内壁的内皮细胞培养，主要包括硅胶模型的前处理、硅胶管内壁包被、内皮细胞培养三个过程。

硅胶模型的前处理是通过酒精等有机溶剂去除硅胶血管外表面的指纹。通过等离子清洗机对硅胶血管内表面进行表面润湿性处理，使硅胶表面的亲水性增强。并利用高温高压设备对硅胶血管内表面进行灭菌和消毒，进一步放置在紫外光下进行消毒和灭菌。

硅胶管内壁包被是通过明胶、鼠尾胶原、纤连蛋白等生物试剂对硅胶血管内壁进行浸润处理，增强硅胶表面与内皮细胞的联接能力，使得内皮细胞在硅胶表面更易贴附生长。

在内皮细胞培养阶段，通过使用胰酶将培养皿中传代的内皮细胞消化下来，配制具有一定细胞密度的内皮细胞-胎牛血清-培养基悬液，将硅胶血管模型放置在悬浮液中，并将其用含有滤膜的离心管盛放，也可以自制配有滤膜瓶盖的试剂瓶。放置于CO₂孵箱中连续培养数小时，定期更换血清和培养基。由于细胞对生长所需的生理环境的PH值有一定要求，需要定期补充CO₂，而滤膜是一种可以允许气体通过而水无法通过的半透膜，可以维持培养液中细胞生长的PH值。由于细胞在自身重力作用下发生贴壁生长，因此需要将离心管固定在具有一定转速的双轴旋转机构上，旋转机构放置于CO₂孵箱中。低速双轴旋转机构可通过三个独立的低速电机驱动，三个转速均可调节，通常转速低于0.25r/min。

具体地，本发明提供的一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，步骤如下：

步骤1、首先，利用三维重建软件制作基于医学影像的三维几何模型，或者利用三维设计软件制作三维几何模型，即硅胶血管模型的内芯结构1。之后，在三维模型编辑软件中根据硅胶血管模型的设计厚度对三维几何模型分区，沿着内芯结构表面的外法向进行第一次拉伸，得到间隙部分2的结构体，拉伸的距离取决于硅胶血管模型的设计厚度。最后，继续向外进行第二次拉伸得到壳体结构3，并删除第一次拉伸所得间隙部分2的结构体，即可得到含有间隙的内芯-壳体模型。在一个可选的实施方案中，在步骤1)中，三维重建软件可以采用SIMPLEWARE或者MIMICS对医学影像数据进行三维几何建模，三维设计软件可以采用ProE或者ANSYS SpaceClaim，得到硅胶血管模型的内芯结构1(如图1所示)。采用三维模型编辑软件ANSYS SpaceClaim对三维几何模型进行进一步编辑。例如，如图2和图3所示，对内芯结构1进行拉伸，得到位于内芯结构1外侧的间隙部分2，进一步对间隙部分2的外表面沿法向进行拉伸得到壳体结构3，并删除间隙部分2的结构体，从而得到含有间隙的内芯-壳体模型。

步骤2、采用溶解性3D打印材料，利用3D打印机，对步骤1)中得到的含有间隙的内芯-壳体模型进行模型制作，获得具有溶解性的含有间隙的内芯-壳体的实体模型。如图4所示。在一个可选的实施方案中，在步骤2)中，所述的溶解性3D打印材料为水溶性PVA、ABS、水溶性石膏粉、石蜡等水溶性材料，或者其他具有溶解性的材料。

步骤3、对步骤2)中得到的具有溶解性的含有间隙的内芯-壳体模型，进行光滑处理，在室温下注入溶解液，冲洗内芯与壳体的间隙，注意冲洗次数和单次冲洗时间，以免将模型的内芯与壳体部分溶解，增大模型的间隙，增大最终硅胶模型的厚度。在一个具体的实施方案中，在步骤3)中，利用溶解液对内芯与壳体的间隙进行冲洗时，冲洗次数为10～15次，单次冲洗时间为15～30秒。

步骤4、将步骤3)中得到的经光滑处理后含有间隙的内芯-壳体模型放置于恒温烘干箱进行干燥，去除内芯与壳体的间隙中在步骤3)中残留的溶解液，以减少后续步骤中对硅胶层的干扰。

步骤5、将硅胶液与固化剂按比例混合制备硅胶液与固化剂的混合液，利用真空泵对盛放混合液的容器抽真空，以去除混合液内部的汽泡。在一个具体的实施方案中，在步骤5)中，硅胶液选用深圳红叶科技有限公司生产的双组份硅胶，型号为HY_E620，按照体积比1:1进行混合。抽真空所产生的负压维持在0.8～0.98bar之间即可，维持10～20分钟。

步骤6、将步骤4)得到的内芯-壳体模型放置在步骤5)中得到的去除汽泡的混合液中，利用真空泵再次进行抽真空，使得容器内再次产生负压，随着内芯与壳体的间隙内汽泡的释出，混合液将填满内芯与壳体间的间隙，进而获得内芯-硅胶液-壳体模型。在一个具体的实施方案中，在步骤6)中，抽真空所产生的负压维持在0.8～0.98bar之间即可，维持10～20分钟。

步骤7、将步骤6)中得到的内芯-硅胶液-壳体模型放置在恒温烘干箱内，直至硅胶液完全固化。在一个具体的实施方案中，在步骤7)中，恒温烘干箱的温度维持在60～90℃。待内芯-硅胶液-壳体模型的硅胶液完全固化后，将内芯-硅胶液-壳体模型置于盛放有溶解液的超声清洗机中，直至完全溶解内芯-硅胶液-壳体模型中的内芯-壳体模型，即形成具有设计厚度的透明硅胶血管物理模型，如图5。溶解液的温度的升高可以加速溶解速度，易挥发溶解液应避免加热。在一个具体的实施方案中，如果含有间隙的内芯-壳体模型采用PVA材料打印，溶解液用水。如果用ABS材料打印，溶解液用二氯甲烷，于通风橱中进行操作。

步骤8、利用有机溶剂清洗步骤7)中获得的透明硅胶血管物理模型的外表面，去除外表面的指纹、油污等。在一个具体的实施方案中，在步骤8)中，有机溶剂为75％浓度的乙醇溶液。

步骤9、通过等离子清洗机对透明硅胶血管物理模型的内表面进行表面润湿性处理，使透明硅胶血管物理模型的内表面的亲水性增强。改变的表面润湿性可维持2小时，需要尽快进行后续实验。在一个具体的实施方案中，在步骤9中，利用等离子清洗机清洗的时间为每次2～5分钟，共清洗2～3次。

步骤10、将步骤9)中经表面润湿性处理的透明硅胶血管物理模型放置在超净工作台中，利用紫外光照射进行灭菌。在一个具体的实施方案中，超净工作台紫外光照射30～50分钟。

步骤11、通过一定浓度的生物试剂对步骤10)中灭菌处理的透明硅胶血管物理模型的内表面进行浸润包被，并干燥处理，使得生物试剂在透明硅胶血管物理模型的内表面凝固，增强透明硅胶血管物理模型的内表面与内皮细胞的联接能力，使得内皮细胞在硅胶表面更容易进行贴附生长。在一个具体的实施方案中，在步骤11)中，用于包被透明硅胶血管物理模型的内壁的生物试剂选自0.7％明胶、0.006mol/L乙酸稀释的5mg/ml鼠尾胶原和40μg/ml纤连蛋白。对透明硅胶血管物理模型的内表面进行浸润2～3次，每次30秒，并放置在37℃细胞孵箱内干燥10～15分钟。

步骤12、使用胰酶对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)进行消化，利用细胞计数板进行计数，配置细胞-完全培养基悬液(6)。在一个具体的实施方案中，在步骤12)中，在细胞-完全培养基悬液(6)中，细胞密度大于1×10⁷个/ml，完全培养基为10％胎牛血清的DMEM培养基。

步骤13、将步骤11)中获得的包被了生物试剂的透明硅胶血管物理模型浸没放置在步骤12)所得的细胞-完全培养基悬液6中，用带滤膜的离心管5进行盛放，进一步将带滤膜的离心管固定在双轴旋转机构4上，连同双轴旋转机构4一同放置于CO₂孵箱中并连续培养，如图6。

在一个具体的实施方案中，在步骤13)中，选择带有0.22μm滤膜的离心管盛放细胞-完全培养基悬液，并将离心管固定在转速0.2～0.25r/min的双轴旋转机构4上，连同旋转机构一同放置于CO₂孵箱中并连续培养12～36小时。双轴旋转机构可以通过定制或者按照图6所示自制，利用三个低速电机(图6中的8、9、10)即可实现机构的双轴旋转，即沿水平轴旋转的同时并沿竖直轴旋转。

本发明的有益效果：

1、基于负压的硅胶液灌注结合水溶性内芯-壳体消融的方法，使硅胶模型制作更具有实操性，硅胶血管的厚度更可控。

2、内芯-壳体模型的制作基于医学影像的三维重建，可适用于复杂血管结构，如分叉血管、动脉瘤血管结构等。

3、根据血管模型的设计厚度对模型进行区域分割，并通过扫略进行光滑过渡可以实现模型区域的指定厚度。

4、等离子清洗机对硅胶血管内壁进行润湿性处理，可以提高硅胶表面的亲水性，增加明胶等试剂的包被程度，进而有利用细胞生长。

5、通过低速的双轴旋转装置，可以有利于内皮细胞的贴壁均匀生长，适用于复杂结构的硅胶血管模型，拓宽了该专利的应用范畴。

附图说明

图1是狭窄直血管模型示意图。

图2是狭窄直血管的内芯和拉伸了间隙实体的模型示意图。

图3是狭窄直血管的内芯和壳体的模型示意图。

图4是3D打印的含有间隙的狭窄血管的内芯-壳体水溶性模型实拍图。

图5是硅胶血管模型示例图。

图6是CO₂孵箱内双轴低速旋转细胞培养示意图。

图7是硅胶血管内表面内皮细胞的拍摄图。

图中：1内芯结构；2间隙部分；3壳体结构；4双轴旋转机构；5带滤膜的离心管；6细胞-完全培养基悬液；7CO₂孵箱；8低速电机1#；9低速电机2#；10低速电机3#。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。以下提供了本发明实施方案中所使用的具体材料及其来源。但是，应当理解的是，这些仅仅是示例性的，并不意图限制本发明，与如下试剂和仪器的类型、型号、品质、性质或功能相同或相似的材料均可以用于实施本发明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中用于细胞旋转培养的所有材料均进行灭菌操作，以免影响细胞的正常生长。

基于SIMPLEWARE软件从医学影像中提取包含动脉瘤血管区域并进行逆向三维建模。在ANSYS Spaceclaim软件中根据设计需要对三维几何模型进行分区，于外法向上进行分段拉伸，得到含有具有设计厚度间隙的内芯-壳体模型。本实施例中选取狭窄度为30％的直血管模型，管径为5.5mm，狭窄度的定义为100％-狭窄区的最小管径/正常血管管径。如图1。设计的硅胶血管的壁厚均一，厚度为0.5mm。在ANSYS Spaceclaim软件中沿狭窄血管内芯外法向拉伸0.5mm得到的是间隙部分2，如图2所示，然后沿第一次拉伸体的外表面的外法向方向继续拉伸1mm的外壳厚度，如图3中的壳体结构3，并删除第一次拉伸的间隙结构，即可得到含有间隙的内芯-壳体模型，如图3。选用水溶性PVA作为3D打印材料，通过3D打印制作含有间隙的内芯-壳体模型，并利用水在室温下进行间隙灌注10次对模型间隙进行光滑处理，每次冲洗半分钟。如图4。对双组份硅胶溶液(型号HY_E620，深圳红叶科技有限公司)按照体积比1:1配比后搅拌均匀并抽真空10分钟，并将水溶性模型放置其中进行二次抽真空，维持10分钟，抽真空所产生的负压维持在0.98bar。放置在65℃的干燥箱中至模型完全固化，将固化后的模型放置在80℃热水浴的超声波清洗机中，直至水溶性模型完全溶解，得到具有0.5mm均一厚度的硅胶血管模型，如图5。

对硅胶血管模型进行75％乙醇溶液的表面清洗、2分钟的等离子清洗机的润湿性改变、紫外光照射30分钟、明胶溶液浸蘸2次共1分钟、1×10⁷个/ml的胎牛血清的DMEM培养基-人脐静脉内皮细胞悬液浸没，双轴旋转机构0.25r/min的低速旋转，如图6。直到内皮细胞的贴壁生长，如图7。即可得到内皮细胞-硅胶血管模型。

与现有个性化透明硅胶模型的制作方法相比，本发明所述的制作方法成本更低，技术上更易实现，更符合真实血管结构模型，而且可观察各种流动剪切刺激下内皮细胞形态和功能对流动剪切的响应，能为介入手术评价、科研教学等多种用途提供更多重要的参考。

综上，本发明提供了基于可溶材料的植有内皮细胞的透明硅胶模型的制作方法，以医疗影像为基础，基于负压的硅胶液灌注的方式制作可设计的透明弹性硅胶血管模型，并通过对硅胶表面润湿性处理、明胶包被、低速旋转贴壁培养制得内皮细胞-硅胶血管模型。本发明的建模方法，可以根据设计需要给定血管模型厚度，并实现了内皮细胞在硅胶表面的贴壁生长，实现了具有真实拓扑结构的内皮细胞-硅胶血管生物模型，显著地提高了模型的临床应用价值。该模型可在临床培训与教育以及针对主动脉夹层的科研工作等诸多方面开展更具实际应用价值的新应用。因此，本发明结合了医学图像处理、人体血管模型修复、3D打印、体外模型制造、内皮细胞培养等，属于多学科融合，为临床提供了一套具有个性化血管结构植有内皮细胞的透明硅胶模型的制作方案。

以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述示例做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (5)

1.一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，其特征在于，所述的植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法包括以下步骤：

步骤1、首先，利用三维重建软件制作基于医学影像的三维几何模型或者利用三维设计软件制作三维几何模型，即硅胶血管模型的内芯结构(1)；

之后，在三维模型编辑软件中根据硅胶血管模型的设计厚度对三维几何模型分区，沿着内芯结构表面的外法向进行第一次拉伸，得到间隙部分(2)的结构体，拉伸的距离取决于硅胶血管模型的设计厚度；

最后，继续向外进行第二次拉伸得到壳体结构(3)，并删除第一次拉伸所得间隙部分2的结构体，即得到含有间隙的内芯-壳体模型；

步骤2、采用溶解性3D打印材料，利用3D打印机，对步骤1)中得到的含有间隙的内芯-壳体模型进行模型制作，获得具有溶解性的含有间隙的内芯-壳体的实体模型；其中，所述的溶解性3D打印材料为水溶性PVA、ABS、水溶性石膏粉或石蜡；

步骤3、对步骤2)中得到的具有溶解性的含有间隙的内芯-壳体模型，进行光滑处理，在室温下注入溶解液，冲洗内芯与壳体的间隙，冲洗次数为10～15次，单次冲洗时间为15～30秒；

步骤4、将步骤3)中得到的经光滑处理后含有间隙的内芯-壳体模型放置于恒温烘干箱进行干燥，去除内芯与壳体的间隙中在步骤3)中残留的溶解液；

步骤5、将硅胶液与固化剂混合制备硅胶液与固化剂的混合液，利用真空泵对盛放混合液的容器抽真空，以去除混合液内部的汽泡；其中，抽真空所产生的负压维持在0.8～0.98bar之间，维持10～20分钟；

步骤6、将步骤4)得到的内芯-壳体模型放置在步骤5)中得到的去除汽泡的混合液中，利用真空泵再次进行抽真空，使得容器内再次产生负压，随着内芯与壳体的间隙内汽泡的释出，混合液将填满内芯与壳体间的间隙，进而获得内芯-硅胶液-壳体模型；其中，抽真空所产生的负压维持在0.8～0.98bar之间，维持10～20分钟；

步骤7、将步骤6)中得到的内芯-硅胶液-壳体模型放置在恒温烘干箱内，直至硅胶液完全固化，并置于盛放有溶解液的超声清洗机中，直至完全溶解内芯-硅胶液-壳体模型中的内芯-壳体模型，即形成具有设计厚度的透明硅胶血管物理模型；

步骤8、利用有机溶剂清洗步骤7)中获得的透明硅胶血管物理模型的外表面，以去除外表面的指纹、油污；

步骤9、通过等离子清洗机对透明硅胶血管物理模型的内表面进行表面润湿性处理，使透明硅胶血管物理模型的内表面的亲水性增强，其中，利用等离子清洗机清洗的时间为每次2～5分钟，共清洗2～3次；

步骤10、将步骤9)中经表面润湿性处理的透明硅胶血管物理模型放置在超净工作台中，利用紫外光照射进行灭菌30～50分钟；

步骤11、通过生物试剂对步骤10)中灭菌处理的透明硅胶血管物理模型的内表面进行浸润包被，并干燥处理，使得生物试剂在透明硅胶血管物理模型的内表面凝固，以增强透明硅胶血管物理模型的内表面与内皮细胞的联接能力；

步骤12、使用胰酶对人脐静脉内皮细胞进行消化，利用细胞计数板进行计数，并配置细胞-完全培养基悬液(6)；细胞-完全培养基悬液(6)中，细胞密度大于1×10⁷个/ml，完全培养基为10％胎牛血清的DMEM培养基；

步骤13、将步骤11)中获得的包被了生物试剂的透明硅胶血管物理模型浸没放置在步骤12)所得的细胞-完全培养基悬液(6)中，用带滤膜的离心管(5)进行盛放，并将带滤膜的离心管固定在双轴旋转机构(4)上，连同双轴旋转机构(4)一同放置于CO₂孵箱中并连续培养；带滤膜的离心管(5)的滤膜为0.22μm滤膜；双轴旋转机构(4)的转速为0.2～0.25r/min；在CO₂孵箱中的培养时间为12～36小时。

2.根据权利要求1所述的植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，其特征在于，在步骤1)中，所述的三维重建软件选自SIMPLEWARE或者MIMICS；所述的三维设计软件选自ProEANSYS或者SpaceClaim；所述的三维模型编辑软件为ANSYS SpaceClaim。

3.根据权利要求1或2所述的植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，其特征在于，在步骤7)中，恒温烘干箱的温度维持在60～90℃；在步骤8)中，有机溶剂为75％浓度的乙醇溶液。

4.根据权利要求1或2所述的植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，其特征在于，在步骤11)中，用于包被透明硅胶血管物理模型的内壁的生物试剂选自0.7％明胶、0.006mol/L乙酸稀释的5mg/ml鼠尾胶原和40μg/ml纤连蛋白；对透明硅胶血管物理模型的内表面进行浸润2～3次，每次30秒，并放置在37℃细胞孵箱内干燥10～15分钟。

5.根据权利要求3所述的植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法，其特征在于，在步骤11)中，用于包被透明硅胶血管物理模型的内壁的生物试剂选自0.7％明胶、0.006mol/L乙酸稀释的5mg/ml鼠尾胶原和40μg/ml纤连蛋白；对透明硅胶血管物理模型的内表面进行浸润2～3次，每次30秒，并放置在37℃细胞孵箱内干燥10～15分钟。

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