CN210011200U - 一种制备神经细胞管状培养装置的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制备神经细胞管状培养装置的模具，包括中空的管体；管体的一端安装有第一端帽，第一端帽包括第一帽体，第一帽体具有向所述管体内部凸起的第一阻挡部；管体的另一端安装有第二端帽，第二端帽包括第二帽体和多针帽，第二帽体设有注液口，且在注液口处具有向管体内部凸起的第二阻挡部；多针帽安装于注液口，且具有若干个沿管体轴线方向延伸的通道针。本申请提供的制备神经细胞管状培养装置的模具，设计简单易组合，边缘留出部分长度易于神经外膜缝合，避免断端暴露，破坏神经修复内环境及炎症等反应，管体可拆分成两半，易于取出，固定型的多针帽可一次性取出所有插入针，通道细，避免多次取出操作破坏培养装置。

Description

一种制备神经细胞管状培养装置的模具

技术领域

本实用新型涉及细胞培养装置的制备领域，具体涉及一种制备神经细胞管状培养装置的模具。

背景技术

周围神经缺损是一种临床常见病征，当神经缺损距离较长，通过游离神经等措施无法实现无张力的神经端-端吻合时，通常需行神经移植治疗。但异体神经移植面临免疫排斥反应问题，自体神经移植又存在来源有限、供区永久性失神经功能障碍等缺点，因此研制组织工程神经作为神经移植的替代物，已成为神经缺损修复的一个重要研究领域。

组织工程的三要素是支架、种子细胞和因子。构建组织工程神经的生物材料支架可统称为人工神经移植物，种子细胞主要是雪旺细胞或具有类似功能的细胞，使用较多的因子是神经营养因子。

目前研究者对支架材料的研究主要着眼于材料的选择与改性以及支架的结构设计。其中，神经支架的基本模式有中空单通道、内置填充物以及多通道三类。传统中空的单通道导管，虽然对神经再生和功能重建具有积极作用，但还存在如管径过大容易产生错误引导等一些明显不足。目前对于神经细胞管状培养装置大多还处于基础研究阶段。

此外，目前提供的制备的神经细胞管状培养装置，尤其是针对多通道神经导管的制备方法成型复杂且耗时，有的需要二次冻干，这就涉及到一次冻干的样品的再湿润，必然破坏原有结构；有的设计成双层结构，在使用过程中容易出现双层结构分层脱离的问题。此外多种化学试剂及交联剂的使用，必然存在着化学残留问题，浸泡去除也将破坏成品的结构，最终成品不稳定。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型旨在提供一种结构设计简单、使用方便，并且在使用冷冻干燥工艺中一步成型用于制备神经细胞管状培养装置的模具。

一方面，本申请提供了一种制备神经细胞管状培养装置的模具，包括：中空的管体；所述管体的一端安装有第一端帽，所述第一端帽包括第一帽体，所述第一帽体具有向所述管体内部凸起的第一阻挡部；所述管体的另一端安装有第二端帽，所述第二端帽包括第二帽体和多针帽，所述第二帽体设有注液口，且在所述注液口处设有向所述管体内部凸起的第二阻挡部；所述多针帽安装于所述注液口，且具有若干个沿所述管体轴线方向延伸的通道针。

本申请提供的模具，在使用时可以直接将用于制备神经细胞管状培养装置的制管溶液注入管体内，再将多针帽安装于注液口，此时若干通道针即插入管体内的制管溶液中，由于若干通道针的设置，在将所述溶液连同模具进行冻干后，取出多针帽并拆除模具即可获得具有多通道的神经细胞管状培养装置。此外，由于多针帽具有若干个通道针，因此所述若干个通道针是同时进入制管溶液，并在冻干后同时取出的，避免多次取出操作破坏周围通道，并且节约时间，提高了制备效率。

作为一种优选的实施方式，可以根据神经细胞管状培养装置的实际规格需求，如，通道的长度、直径以及排布方式等，对通道针的长度、直径以及在多针帽上的排布方式进行相应设置。

作为一种优选的实施方式，所述第一阻挡部和/或第二阻挡部也是沿所述管体的轴线方向向管体内部凸起的。其中，第一阻挡部和/或第二阻挡部与管体的管壁之间可以是紧密贴合没有缝隙的，以使得第一帽体和/或第二帽体与管体的安装更固定。

进一步地，所述第一阻挡部和/或所述第二阻挡部与所述管体的管壁之间具有用于形成神经细胞管状培养装置边缘的缝隙。如此设置，可使制备获得的神经细胞管状培养装置的端部具有缝合边缘，在用于修复受损周围神经时更易于神经外膜缝合，避免断端暴露、破坏神经修复内环境及炎症等反应。

在优选的实施方式中，所述第一阻挡部和第二阻挡部可以是圆柱形，此时圆柱形阻挡部可以与管壁之间形成圆环状的缝隙，以配合神经细胞管状培养装置的形状并形成神经细胞管状培养装置用于缝合的端部边缘，更优选的，圆环状缝隙的环宽度大于0.01mm且小于1mm。

进一步地，所述第一阻挡部自其靠近所述第一帽体的一端到远离所述第一帽体的一端具有第一长度，所述第二阻挡部自其靠近注液口的一端到远离注液口的一端具有第二长度，所述第一长度和第二长度相等。

优选的，所述第一长度和第二长度为1-5mm。在一种实施方式中，当第一阻挡部和第二阻挡部均为圆柱形时，所述第一长度和第二长度即可理解为该圆柱一个圆形端面和另一个圆形端面之间的距离。

在优选的实施方式中，所述第一阻挡部具有一远离所述第一帽体的端面，当多针帽安装于所述注液口时，通道针优选至少触碰到第一阻挡部的端面，即通道针的长度不小于注液口至端面的长度。

进一步地，所述第一阻挡部设有与所述通道针匹配的针孔，以使得所述多针帽安装于所述注液口时，所述通道针位于所述针孔内。如此设置可以使得安装多针帽后的通道针位置固定，避免因其晃动导致的制备失败。

在一种实施方式中，第一阻挡部可以是实心的挡块，此时针孔可以是与通道针位置、规格匹配的盲孔。

在另一种实施方式中，所述第一阻挡部可以是空心的，此时在安装多针帽时，通道针可以穿过其远离第一帽体的端面上的针孔进入第一阻挡部的空心内部；或者，其远离第一帽体的端面采用柔性材质，当通道针的长度长于注液口至该端面的长度时，通道针可刺破该端面进入第一阻挡部内部，以起到固定通道针位置的效果。

进一步地，所述第二阻挡部为中空的挡管，所述注液口位于所述第二帽体的中心区域，优选的，所述挡管与注液口贯通，更优选地，所述挡管的直径与所述注液口的直径相同。如此设置，可使得从注液口处直接向管体内加制管溶液时更方便，优选的，当向该模具的管体中倒入制管溶液时，加至挡管远离注液口的一端即可。

进一步地，所述模具还包括安装于所述多针帽的注液装置，所述注液装置包括毗邻所述通道针的注液导管，与所述注液导管连通的储液室，以及嵌套于所述储液室内的推液器。

其中，在使用具有上述设置的模具制备神经细胞管状培养装置时，可将配制好的制管溶液注入储液室内，推液器用于将储液室内的制管溶液推送通过注液导管直至注入管体内。优选的，所述推液器可以是具有活塞的电动推杆。如此设置，可使得在制备神经导管时，无需拆装该模具，进一步提高便捷性，与此同时，还可以更精准定量的注入制管溶液。

更进一步地，所述第二阻挡部为实心的挡块，所述挡块具有用于匹配安装所述通道针的挡块通孔。

进一步地，所述管体由沿其轴线方向的两个空心半圆柱组成。当模具与制管溶液同时冷冻干燥后，将两个空心半圆柱打开即可取出制备的神经导管，大大提高了将模具从神经导管上拆除的方便度，优选的，所述两个空心半圆柱在组装成管体时无需另加固定件，通过第一端帽和第二端帽的安装即可实现将两个空心半圆柱固定组装成中空的管体。

进一步地，所述管体的内径为2-10mm。

进一步地，所述通道针的长度不小于2mm，直径为0.2-1mm。

进一步地，所述模具的材质可以为医用不锈钢或聚四氟乙烯，以便于反复使用并适用于多种溶液。

在优选的实施方式中，本申请的神经细胞管状培养装置为神经导管，尤其是多通道神经导管。

通过本申请能够带来如下有益效果：1、本申请提供的用于制备神经细胞管状培养装置的模具，设计简单易组合，方便使用，边缘留出部分长度易于神经外膜缝合，避免断端暴露，破坏神经修复内环境及炎症等反应；材质为不锈钢或聚四氟乙烯材质，可反复使用并适用于多种溶液；管体可拆分成两半，易于取出，固定型的多针帽可一次性取出所有插入针，通道细，避免多次取出操作破坏周围通道，且节约时间。

2、本申请提供的用于制备神经细胞管状培养装置的模具，可以适用于特定的冷冻干燥工艺，一步成型，无需二次复合，免于结构的破坏或分层现象的产生。

3、本申请提供的用于制备神经细胞管状培养装置的模具，能够制备获得定向多孔并具有多通道的神经导管，为神经再生和功能重建起到诱导和促进作用，边缘设计利于缝合，并且还可以用于封闭神经修复环境，起到保护作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请制备神经细胞管状培养装置的模具的一种实施例组装前的结构示意图；

图2为本申请制备神经细胞管状培养装置的模具的一种实施例组装后的结构示意图；

图3为本申请制备神经细胞管状培养装置的模具的另一种实施例组装后的结构示意图；

图4为本申请制备神经细胞管状培养装置的模具的又一种实施例组装后的结构示意图；

图5为本申请制备神经细胞管状培养装置的模具的再一种实施例组装前的结构示意图；

图中：1、管体；2、第一帽体；21、第一阻挡部；3、第二帽体；31、第二阻挡部；4、多针帽；41、固定部；42、通道针；43、手持部；5、注液装置；51、注液导管；52、储液室；53、推液器。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请的一种实施例提供了一种结构设计简单、使用方便，并且在使用冷冻干燥工艺中能够一步成型制备神经细胞管状培养装置的的模具。优选的，该模具的材质可以为耐酸碱性好、稳定性强的医用不锈钢或聚四氟乙烯，以便于反复使用，并能够适用于多种制管溶液。

在本实施例中，神经细胞管状培养装置选自神经导管，尤其是多通道神经导管。

如图1所示，该模具包括：中空的管体1，其中管体1具有相对的两端，其中一端用于安装第一端帽，另一端用于安装第二端帽，当第一端帽和第二端帽与管体1呈完全组装后的状态时，模具整体上是呈密闭的圆柱体，以适用于制备圆柱状的神经导管，可选的，管体1的内径为2-10mm，长度可根据需制备的神经导管的规格设置。

优选的，在上述管体1由沿其轴线方向的两个空心半圆柱组成，图1表示的为空心半圆柱沿其轴向的截面，如此设置使得当模具与制管溶液同时冷冻干燥后，将两个空心半圆柱打开即可取出制备的神经导管，大大提高了将模具从神经导管上拆除的方便度，更优选的，两个空心半圆柱在组装成管体时无需另加固定件，通过第一端帽和第二端帽的固定即可实现将两个空心半圆柱固定组装成中空的管体1。

其中，第一端帽包括第一帽体2，第一帽体2具有向管体1内部凸起的第一阻挡部21，第二端帽包括第二帽体3，第二帽体3具有注液口，且在注液口处设有向管体1内部凸起的第二阻挡部31。

第一阻挡部21和第二阻挡部31均是沿管体1的轴线方向向管体1内部凸起的。其中，第一阻挡部21和/或第二阻挡部31与管体1的管壁之间可以是紧密贴合没有缝隙的，以使第一帽体2和/或第二帽体3与管体1的安装更固定，而在优选的实施方式中，第一阻挡部21和/或第二阻挡部31与管体1的管壁之间，具有用于形成神经导管边缘的缝隙，如此设置，可使制备获得的神经导管的端部具有缝合边缘，在用于修复受损周围神经时更易于神经外膜缝合，避免断端暴露、破坏神经修复内环境及炎症等反应。优选的，第一阻挡部21和第二阻挡部31可以是圆柱形，此时圆柱形的阻挡部可以与管体1的管壁之间形成圆环状的缝隙，以配合神经导管的形状并形成神经导管用于缝合的端部边缘，更优选的，圆环状缝隙的环宽度大于0.01mm且小于1mm。

在一种实施方式中，第一阻挡部21自其靠近第一帽体2的一端到远离第一帽体2的一端具有第一长度，第二阻挡部31自其靠近注液口的一端到远离注液口的一端具有第二长度，第一长度和第二长度相等，并且优选为1-2mm。其中，当第一阻挡部21和第二阻挡部31均为圆柱形时，第一长度和第二长度即可理解为该圆柱一个圆形端面到另一个圆形端面之间的距离。

在如图1-4所示的实施例中，第二阻挡部31为中空的挡管，注液口位于第二帽体3的中心区域，优选的，挡管与注液口贯通，更优选地，挡管的直径与注液口的直径相同。如此设置，可使得从注液口处直接向管体1内加制管溶液时更方便，优选的，当向该模具的管体1中倒入制管溶液时，加至挡管底部，即其远离注液口的一端即可。

第二端帽还包括可安装于第二帽体31注液口的多针帽4。多针帽4包括与注液口匹配的固定部41，和若干个固定地设于固定部41的一侧且沿管体1轴线方向延伸的通道针42，并且固定部41的另一侧还设有手持部43，其中手持部43可以有多种实施方式，如圆球、挂耳、提手等。当多针帽4安装于注液口处时，通道针42位于管体1的内部，用于形成多通道神经导管内的多个通道，而手持部43位于管体1的外侧，用于在初步冷冻后便于将多针帽4取出。优选的，通道针42的长度不小于2mm，直径为0.2-1mm。

在一种实施方式中，当第二阻挡部31为中空的挡管时，为了在初步冷冻后更方便地将多针帽4取出，固定部41的形状和规格尺寸可以有多种实现方式，例如，固定部41可以部分延伸出注液口，如图2中所示；固定部41可以完全覆盖注液口，如图3中所示；固定部41还可以与注液口的口径相匹配，如图4所示。

上述实施例提供的模具，在使用时可以直接将用于制备神经导管的制管溶液注入管体1内，再将多针帽4安装于注液口，此时若干通道针42即插入管体1内的制管溶液中，由于若干通道针42的设置，在将制管溶液连同模具进行冻干后，取出多针帽4并拆除模具即可获得具有多通道的神经导管。此外，由于多针帽4具有若干个通道针42，因此若干个通道针42是同时进入制管溶液，并在冻干后同时取出的，避免多次取出操作破坏周围通道，并且节约时间，提高了制备效率。

优选的，上述实施例还可以根据多通道神经导管的实际规格需求，如通道的长度、直径以及排布方式等，对通道针42的长度、直径以及在多针帽4上的排布方式进行相应设置。

本申请提供的模具安装后的结构如图2-4所示。其中，第一阻挡部21为圆柱形，并且具有一远离第一帽体2的圆柱端面，当多针帽4安装于注液口时，通道针42优选至少触碰到第一阻挡部21的圆柱端面，即通道针42的长度不小于注液口至该圆柱端面的长度。在如图2所示的实施例中，当多针帽4安装于注液口时，其通道针42刚好触碰到第一阻挡部21的圆柱的圆形端面。

而在其他的实施例中，通道针42也可以超出该圆柱的圆形端面，以使得安装多针帽4后的通道针位置固定，避免因其晃动导致的制备失败。

在如图3所示的实施例中，第一阻挡部21可以是空心的圆柱体，在其远离第一帽体2的端面设有与通道针42匹配的针孔，以使得多针帽4安装于注液口时，通道针42穿过该针孔或位于所述针孔内。此时在安装多针帽4时，通道针42可以穿过其远离第一帽体2的端面上的针孔进入第一阻挡部21的空心内部；或者，其远离第一帽体2的端面采用柔性材质，当通道针42的长度长于注液口至该端面的长度时，通道针42可刺破该端面进入第一阻挡部21内部，以起到固定通道针42位置的效果。

在如图4所示的实施例中，第一阻挡部21可以是实心的挡块，此时针孔可以是与通道针42位置、规格匹配的盲孔。

优选的，在上述实施方式中，针孔的规格尺寸应当刚好容纳通道针42，或与通道针42过盈连接，以避免制管溶液进入其中造成损失。

本申请还提供了模具的另一种实施例，如图5所示，该模具还包括设于多针帽4的注液装置5。

注液装置5包括毗邻通道针42的注液导管51，与注液导管51连通的储液室52，以及嵌套于储液室52内的推液器53。其中，在使用具有上述设置的模具制备神经导管时，可将配制好的制管溶液注入储液室52内，推液器53用于将储液室52内的制管溶液推送通过注液导管51直至注入管体1内。优选的，推液器53可以是具有活塞的电动推杆。如此设置，可使得在制备神经导管时，无需拆装该模具，进一步提高便捷性，与此同时，还可以更精准定量的注入制管溶液。

优选的，在具有注液装置的模具中，第二阻挡部31为实心的挡块，该挡块具有用于匹配放置通道针42的挡块通孔。

另一方面，本申请的另一种实施例还提供了一种使用上述的模具进行一步制备多通道神经导管的方法，包括将模具连同制备神经导管的溶液一起冷冻干燥的步骤，具体如下：

S1，制管溶液的制备：胶原、壳聚糖一种或两种的混合，以1%-10%醋酸为溶剂，得到质量浓度为1%-12%的制管溶液；

S2，组合模具：将管体1的两个空心半圆柱分别用第一帽体2和第二帽体3在两端固定；

S3，注入溶液：从注液口处注入步骤S1制备获得的制管溶液至第二阻挡部21的底部，并插入多针帽4直至第一阻挡部31的底部；

S4，冷冻干燥：在液氮中进行梯度冷冻，解冻，取出多针帽，冷冻干燥，再将模具的其余部分拆除，取出神经导管样品；其中，所述冷冻干燥采用以下步骤：梯度冷冻：模具置于升降机中，下降速度为10转/min，角度调节为9，时间间隔1.5s，温度降至-60℃关闭升降机，在-80℃~-60℃维持 40min，在冷冻室-20℃~ -30℃条件下解冻2h，取出多针帽，冻干干燥，程序如下：

S5，高温真空固定：压力为-0.09MPa，温度为 105±2℃，固定时间为24h；

S6，环氧乙烷灭菌。

实验表明，采用上述方法能够一步制备成型，获得定向多孔、便于缝合并具有多通道的神经导管，为神经再生和功能重建起到诱导和促进作用，并且工艺简单，易于工业化生产。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种制备神经细胞管状培养装置的模具，其特征在于，包括：

中空的管体（1）；

所述管体（1）的一端安装有第一端帽，所述第一端帽包括第一帽体（2），所述第一帽体（2）具有向所述管体（1）内部凸起的第一阻挡部（21）；

所述管体（1）的另一端安装有第二端帽，所述第二端帽包括第二帽体（3）和多针帽（4），所述第二帽体（3）设有注液口，且在所述注液口处具有向所述管体（1）内部凸起的第二阻挡部（31）；所述多针帽（4）安装于所述注液口，且具有若干个沿所述管体（1）轴线方向延伸的通道针（42）。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述管体（1）具有管壁，所述第一阻挡部（21）和/或所述第二阻挡部（31）与所述管体（1）的管壁之间具有用于形成所述神经细胞管状培养装置缝合边缘的缝隙。

3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述第一阻挡部（21）自其靠近所述第一帽体（2）的一端到远离所述第一帽体（2）的一端具有第一长度，所述第二阻挡部（31）自其靠近注液口的一端到远离注液口的一端具有第二长度，所述第一长度和所述第二长度相等。

4.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述第一阻挡部（21）设有与所述通道针（42）匹配的针孔，以使得所述多针帽（4）安装于所述注液口时，所述通道针（42）位于所述针孔内。

5.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述第二阻挡部（31）为中空的挡管，所述注液口设于所述第二帽体（3）的中心区域，所述挡管的直径与所述注液口的直径相同。

6.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具还包括设于所述多针帽（4）的注液装置（5），所述注液装置（5）包括毗邻所述通道针（42）的注液导管（51），与所述注液导管（51）连通的储液室（52），以及嵌套于所述储液室（52）内的推液器（53）。

7.根据权利要求6所述的模具，其特征在于，所述第二阻挡部（31）为实心的挡块，所述挡块具有用于匹配安装所述通道针（42）的挡块通孔。

8.根据权利要求1-7任一所述的模具，其特征在于，所述管体（1）由沿其轴线方向的两个空心半圆柱组成。

9.根据权利要求1-7任一所述的模具，其特征在于，所述管体（1）的内径为2-10mm。

10.根据权利要求1-7任一所述的模具，其特征在于，所述通道针（42）的长度不小于2mm，直径为0.2-1mm。

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