CN205041834U - 一种新型骨组织工程支架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型骨组织工程支架，包括支架主体，所述支架主体包括通过3D打印一体连接成型的内部结构体以及外部结构体，所述内部结构体为纵横交错的多个管道相互连通所制而成，所述外部结构体为包裹于内部结构体表面的空心面体且所述外部结构体的表面对应管道位置设置有圆孔，该支架可以快速精确制备适合不同骨组织工程构建需要的满足不同种类骨要求的个性化、特异化、可控化支架，实现快速设计制造，可以改变目前骨织工程中不能构建大块骨组织的现状。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印技术及再生医学技术领域，具体涉及一种新型骨组织工程支架。
背景技术
随着生物学技术的不断进步，组织工程得到了迅速的发展。骨组织工程是组织工程领域的一个重要分支，它是在体外和体内充分利用成骨细胞、支架材料、各种生长因子初步构建出各种骨结构，如颌骨、肢体骨、颅盖骨等。但现存的骨组织工程的构建都存在一些问题，即骨形成的量有限，成骨细胞不能深入组织工程化骨的中心，不能构建大块骨组织。研究发现，组织工程化骨植入体内早期营养主要来源于组织液的渗透和血液的融附，最多只能进入支架内100～300μm，中央的细胞供血和供氧受到限制。细胞标记实验显示，植入第1周后支架中央有大量的成骨细胞死亡。究其原因，主要是不能构建理想的骨组织支架。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种新型骨组织工程支架，利用3D打印技术，结合可降解生物材料，根据骨组织工程的相关要求，利用计算机技术进行数据处理，建立适合不同骨组织工程要求的三维实体模型，快速定制出不同要求特点的内含相通管道的组织工程骨支架，所得数据直接导入3D打印机即可打印出针对不同要求的并且添加有细胞及成骨诱导成分和内皮细胞诱导成分的的个性化组织工程骨。成功实现数据的转换与统一，实现快速设计制造，具有生产周期短、重复性好、自动化程度大等特点，可以改变目前不能构建大块骨组织的现状。
(二)技术方案
本实用新型的通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种新型骨组织工程支架，包括支架主体，所述支架主体包括通过3D打印一体连接成型的内部结构体以及外部结构体，所述内部结构体为纵横交错的多个管道相互连通所制而成，所述外部结构体为包裹于内部结构体表面的空心面体且所述外部结构体的表面对应管道位置设置有圆孔。
作为一种改进，所述支架主体采用可降解生物材料所制而成。
作为进一步改进，所述外部结构体外表面无棱角。
作为进一步改进，所述支架能提供一部分力学支撑，满足生理需要的力学特性。
(三)有益效果
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本实用新型提到的一种新型骨组织工程支架，利用生物降解粉末状材料在无菌环境下制作内部含有大量管道的支架，管道之间相互连接，支架在含有细胞诱导因子的环境中培养一段时间后，种植细胞，细胞会沿着支架内部的管道生长，使材料内部能有充足的营养成分流动并且生成血管网供应支架内部的细胞，随着材料的降解细胞可取代材料长成骨组织，有效改善骨组织工程构建中支架内部细胞因缺少养分而死亡的情况。对比现有的设计，我们可以快速精确制备适合不同骨组织工程构建需要的满足不同种类骨要求的个性化、特异化、可控化支架，实现快速设计制造，可以改变目前骨织工程中不能构建大块骨组织的现状。
附图说明
图1是本实用新型外部结构体结构示意图。
图2是本实用新型内部结构体结构示意图。
1-支架主体；11-内部结构体；12-外部结构体；111-管道；121-圆孔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示的一种新型骨组织工程支架，包括支架主体1，所述支架主体1包括通过3D打印一体连接成型的内部结构体11以及外部结构体12，所述内部结构体11为纵横交错的多个管道111相互连通所制而成，所述外部结构体12为包裹于内部结构体11表面的空心面体且所述外部结构体12的表面对应管道111位置设置有圆孔121。
其中，所述支架主体1采用可降解生物材料所制而成；所述外部结构体12外表面无棱角，防止过分锋利的边缘刺破动物的组织对动物造成不必要的伤害。
外部结构体12可以是正方形、矩形或者圆形，其外表面光滑，有利于代谢的细胞可以更好的从支架主体1内脱落。
实施例一：
支架主体1选用外形尺寸为6mm*6mm*6mm的正方形为例，由CAD等辅助软件制作内有相通管道的模型，转换成3D打印机可以识别的STL文件，链接3D打印机后，在无菌环境下制作内部含有大量管道111的支架主体1，管道111的直径约为1mm。每个面有13个与对面垂直的孔道。正方形的四个边通过CAD处理成光滑的弧面，通过CAD辅助建模和借助3D打印机的精确打印使材料的孔隙率达到50％，满足不了组织工程要求的孔隙率70-80％,细胞不能很好地长入支架的内部，管道111之间相互连接，支架主体1在含有细胞诱导因子的环境中培养一段时间后，种植细胞，细胞会沿着支架内部的管道生长，使材料内部能有充足的营养成分流动并且生成血管网供应支架内部的细胞，随着材料的降解细胞可取代材料长成骨组织，有效改善骨组织工程构建中支架内部细胞因缺少养分而死亡的情况。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (3)
1.一种新型骨组织工程支架，包括支架主体(1)，其特征在于：所述支架主体(1)包括通过3D打印一体连接成型的内部结构体(11)以及外部结构体(12)，所述内部结构体(11)为纵横交错的多个管道(111)相互连通所制而成，所述外部结构体(12)为包裹于内部结构体(11)表面的空心面体且所述外部结构体(12)的表面对应管道(111)位置设置有圆孔(121)。
2.根据权利要求1所述的一种新型骨组织工程支架，其特征在于：所述支架主体(1)采用可降解生物材料所制而成。
3.根据权利要求1所述的一种新型骨组织工程支架，其特征在于：所述外部结构体(12)外表面无棱角。
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN205041834U (zh) |
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2015
- 2015-10-22 CN CN201520819697.5U patent/CN205041834U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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