CN216824263U - 用于制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件，其特征在于，所述的套件包括：(a)包装盒(1)；以及位于所述包装盒内的以下部件：(b)软骨颗粒注射器；(c)培养管；(d)培养皿；(e)移植物预塑形模具；(f)装有软骨细胞培养液的试剂瓶；(g)装有集中孵育培养液的试剂瓶；(h)装有成软骨诱导培养液的试剂瓶。利用本申请套件，可方便快捷地制备出用于修复软骨缺损的软骨颗粒移植物。

Description

用于制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件

技术领域

本实用新型涉及生物医学组织工程领域，具体地，涉及一种用于制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件。

背景技术

软骨是一种无血管的组织，因其自我修复能力低下，所以软骨损伤或畸形一直以来都是临床治疗的一大难题。

组织工程技术为软骨缺损修复提供了一种全新的治疗手段，其中可注射软骨因具有快速塑形、方便用于3D生物打印等优势脱颖而出。但可注射软骨需有支架材料作为载体才能用于移植，而常用的水凝胶支架为经过化学修饰的异物，会引起炎症反应，材料吸收不完全而长期残留在机体等问题。

此外，现有的可注射凝胶软骨形成的软骨颗粒实际为软骨片，其粒径大小、均一性难以控制，且其制备方式为机械切割，会对组织造成一定程度的机械损伤。

因此，本领域迫切需要提供一种新的构建组织工程软骨移植物的套件，以更加方便高效地制备软骨移植物。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件，用于在体外制备可修复软骨缺损的软骨颗粒移植物。

本实用新型的第一方面，提供了一种用于制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件，所述的套件包括：(a)包装盒；以及位于所述包装盒内的以下部件：

(b)软骨颗粒注射器；

(c)培养管；

(d)培养皿；

(e)移植物预塑形模具；

(f)装有软骨细胞培养液的试剂瓶；

(g)装有集中孵育培养液的试剂瓶；

(h)装有成软骨诱导培养液的试剂瓶；

其中，所述包装盒中设有多个放置槽和/或放置孔，分别用于放置包装盒内的各个部件。

在另一优选例中，所述软骨颗粒注射器包括以下部件：注射针、针筒和结合部；所述注射针通过所述结合部连接到所述针筒上。

进一步地，所述接合部与所述注射针之间、所述接合部与所述针筒之间均为可拆卸连接。

在另一优选例中，所述针筒的容积范围为0.5～5ml。

在另一优选例中，所述注射针的针管直径范围为1～2mm，其允许粒径为0.5～1mm的软骨颗粒通过。

在另一优选例中，所述培养管的底部为锥形，其最大容积为50mL。

在另一优选例中，所述培养管为锥形底的带盖50mL离心管。

在另一优选例中，所述培养皿的培养底面平坦或基本平坦。

在另一优选例中，所述培养皿为10cmX10cm的培养皿，其最大容积为15mL。

在另一优选例中，所述移植物预塑形模具的形状选自下组：管状、矩形、菱形、片状、圆柱、锥形、球形或其组合。

在另一优选例中，所述装有软骨细胞培养液的试剂瓶的最大容积为50mL，其装有50mL软骨细胞培养液。

进一步地，所述试剂瓶的瓶身上贴有标签，注明“软骨细胞培养液”。

在另一优选例中，所述装有集中孵育培养液的试剂瓶的最大容积为50mL，其装有50mL集中孵育培养液。

进一步地，所述试剂瓶的瓶身上贴有标签，注明“集中孵育培养液”。

在另一优选例中，所述装有成软骨诱导培养液的试剂瓶的最大容积为50mL，其装有50mL成软骨诱导培养液。

进一步地，所述试剂瓶的瓶身上贴有标签，注明“成软骨诱导培养液”。

在另一优选例中，所述包装盒内还包括说明书。

在另一优选例中，所述说明书上写明制备组织工程化软骨颗粒移植物的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)提供经分离的原代软骨细胞，使用所述的软骨细胞培养液传代培养所述的原代软骨细胞，从而得到经传代培养的软骨细胞；

(ii)使用集中孵育培养液，在培养管3中对所述经传代的软骨细胞进行集中孵育6-12小时；

(iii)将培养管3中的细胞均匀接种至培养皿4，继续用集中孵育培养液培养3-5天；

(iv)待培养皿4中的软骨细胞形成软骨细胞微团后，更换为成软骨诱导培养液诱导培养1-2周；和

(v)将培养皿4中的诱导培养物刮下，收集于注射器2中，即获得所述的组织工程化软骨颗粒移植物。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是根据本申请的制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件的示意图。

附图标记说明：

1-包装盒

2-软骨颗粒注射器

3-培养管

4-培养皿

5-移植物预塑形模具

6-装有软骨细胞培养基的试剂瓶

7-装有集中孵育培养基的试剂瓶

8-装有成软骨诱导培养基的试剂瓶

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种用于制备可注射的组织工程化软骨颗粒移植物的套件。具体地，在本实用新型的套件中，提供了一套包括软骨细胞微团培养管、成软骨诱导培养皿、软骨颗粒注射器、移植物预塑形模具，以及用于软骨细胞培养的集中孵育培养基和成软骨诱导培养基在内的套件。使用本申请的套件，可以快速而方便地在体外制备可注射的组织工程化软骨颗粒，制备得到的软骨颗粒可直接注入待治疗患者的软骨缺损处进行修复，也可以将软骨颗粒注入预塑形模具中进行预塑形，然后将得到的移植物移植到待治疗患者的软骨缺损处进行修复。

术语

如本文所用，“培养管”与“50mL离心管”可互换使用。

如本文所用，“软骨颗粒注射器”与“注射器”可互换使用。

如本文所用，“组织工程化软骨颗粒”、“可注射软骨颗粒”、“软骨颗粒”可互换使用。

如本文所用，术语“软骨颗粒”是指将取自具有软骨缺损的受试者的自体软骨细胞(例如耳软骨细胞)，经过传代培养1-3代后，通过体外集中孵育和成软骨诱导培养，制备得到富含细胞外基质的可注射软骨颗粒。所述软骨颗粒可在定制模具中预塑形，或直接注射至软骨缺损处后人工塑形，从而用于软骨缺损的软骨修复。所述的软骨颗粒包括软骨细胞构成的细胞群以及软骨细胞所分泌的细胞外基质，其中所述细胞外基质包裹所述的细胞群形成饱满的扁球形颗粒，并且，所述软骨颗粒的平均粒径为500μm-1mm，其中，所述单个软骨颗粒中软骨细胞的密度为至少10⁴-10⁵个细胞/个软骨颗粒。使用本实用新型套件所制备的软骨颗粒是一种可注射的组织工程软骨颗粒，单个软骨颗粒的平均粒径为500μm-1mm，小于注射器头孔径，足以使其顺利通过注射器的出液口，故称为可注射的软骨颗粒。所述软骨颗粒不仅能够注入与软骨缺损处相符合的定制模具中进行体外预塑形后移植到受试者的软骨缺损处，还能被直接注射至软骨缺损处后再进行人工塑形。相较于传统的组织工程软骨移植物，用本文所述软骨颗粒制成的软骨移植物，内部软骨细胞分布更加均匀，不引入支架材料，使用前无需机械切割，避免了移植前对软骨细胞的机械损伤，也避免了移植后的支架材料残留隐患，因此具有更广泛的应用前景。

如本文所用，术语“集中孵育”指将软骨细胞接种至含有集中孵育培养基的离心管(例如本实用新型所述的培养管3)中，然后将离心管竖直静置于37℃，5％CO₂的培养箱中，待细胞沉淀后继续孵育，较佳的孵育时间为6-12小时。

如本文所用，术语“成软骨诱导培养”是指将经集中孵育培养后获得的软骨细胞团簇用成软骨诱导培养基在培养皿中培养1-2周。

本申请的套件中包括以下培养基：

软骨细胞培养基：含10％血清(胎牛血清)，1％三抗(每毫升含10000单位青霉素、10000μg链霉素和25μg两性霉素B)的DMEM高糖(葡萄糖含量为4.5g/L)培养基。

集中孵育培养基：含10％血清(胎牛血清)，1％三抗(每毫升含10000单位青霉素、10000μg链霉素和25μg两性霉素B)的DMEM高糖(葡萄糖含量为4.5g/L)培养基。

成软骨诱导培养基：DMEM高糖(葡萄糖含量为4.5g/L)，1％三抗(每毫升含10000单位青霉素、10000μg链霉素和25μg两性霉素B)，10ng/mL TGF-β1(R&D SystemsInc.Minneapolis,USA)，50ng/mL IGF-I(R&D Systems Inc.Minneapolis,USA)。

本实用新型的主要优点包括：

(1)本实用新型提供了一种在体外简单快速的制备可注射软骨颗粒的套件，使用本实用新型的套件，可实现可注射软骨颗粒的快速制备以及体外塑形；

(2)使用本实用新型的套件制备的的组织工程软骨颗粒移植物无需支架材料引入，无材料残留隐患；且在使用前无需切割，无锐器切割所致机械损伤。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参见图1，本实用新型的一种示例性套件包括：

包装盒1，所述包装盒1内部通过一水平隔板9被分隔为上、下两个置物空间，包装盒1内部底面分别针对软骨颗粒注射器2和培养皿4设置相应的放置槽；

在水平隔板9上分别针对培养管3、装有软骨细胞培养基的试剂瓶6、装有集中孵育培养基的试剂瓶7和装有成软骨诱导培养基的试剂瓶8设置有放置孔；水平隔板9上还针对移植物预塑形模具5设置有放置槽。

其中，软骨颗粒注射器2、培养管3、培养皿4、移植物预塑形模具5、装有软骨细胞培养基的试剂瓶6、装有集中孵育培养基的试剂瓶7和装有成软骨诱导培养基的试剂瓶8均为无菌独立包装。

此外，所述套件还包括一说明书。

在使用本申请的套件时，按照以下说明进行操作：

1.将贴壁扩增的软骨细胞(原代软骨细胞经传代培养的第1代-第3代细胞)用0.25％胰酶消化收集，1500rpm离心后,去上清，加入20mL的装有软骨细胞培养基的试剂瓶6中的软骨细胞培养基，吹打重悬细胞；

2.将重悬的细胞以10x10⁶个细胞/20mL，接种于培养管3，轻扣上管盖，但不旋紧，保持无菌通气，转移到培养箱中，37℃，5％CO₂直立孵育12小时；

3.将培养管3中培养的细胞均匀接种到培养皿4(接种密度为10x10⁶个细胞/皿)，继续用装有集中孵育培养基的试剂瓶7中的集中孵育培养基培养3-5天，培养期间更换1-2次新鲜培养基；

4.待软骨细胞形成团簇后(即得到软骨细胞微团)，换用装有成软骨诱导培养基的试剂瓶8中的成软骨诱导培养基诱导培养1到2周；

5.使用细胞刮刀将成软骨诱导培养后的培养物轻轻刮下收集于注射器2中，排去多余培养液，得到组织工程化软骨颗粒；

6.将组织工程化软骨颗粒直接注射于受试者的软骨组织缺损部位，然后进行人工塑形；或

将组织工程化软骨颗粒移植物填满移植物预塑形模具5，并加入成软骨诱导培养基8继续孵育培养2-4周，即获得组织工程化软骨颗粒移植物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定，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。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，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。

Claims (10)

1.一种用于制备组织工程化软骨颗粒移植物的套件，其特征在于，所述的套件包括：(a)包装盒；以及位于所述包装盒内的以下部件：

(b)软骨颗粒注射器；

(c)培养管；

(d)培养皿；

(e)移植物预塑形模具；

(f)装有软骨细胞培养液的试剂瓶；

(g)装有集中孵育培养液的试剂瓶；

(h)装有成软骨诱导培养液的试剂瓶；

其中，所述包装盒中设有多个放置槽和/或放置孔，分别用于放置包装盒内的各个部件。

2.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述软骨颗粒注射器包括以下部件：注射针、针筒和结合部；所述注射针通过所述结合部连接到所述针筒上。

3.如权利要求2所述的套件，其特征在于，所述针筒的容积范围为0.5～5ml。

4.如权利要求2所述的套件，其特征在于，所述注射针的针管直径范围为1～2mm，其允许粒径为0.5～1mm的软骨颗粒通过。

5.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述培养管的底部为锥形，其最大容积为50mL。

6.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述培养皿为10cmX10cm的培养皿，其最大容积为15mL。

7.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述移植物预塑形模具的形状选自下组：管状、矩形、菱形、片状、圆柱、锥形、球形或其组合。

8.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述装有软骨细胞培养液的试剂瓶的最大容积为50mL，其装有50mL软骨细胞培养液，

进一步地，所述试剂瓶的瓶身上贴有标签，注明“软骨细胞培养液”。

9.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述装有集中孵育培养液的试剂瓶的最大容积为50mL，其装有50mL集中孵育培养液，

进一步地，所述试剂瓶的瓶身上贴有标签，注明“集中孵育培养液”。

10.如权利要求1所述的套件，其特征在于，所述装有成软骨诱导培养液的试剂瓶的最大容积为50mL，其装有50mL成软骨诱导培养液，

进一步地，所述试剂瓶的瓶身上贴有标签，注明“成软骨诱导培养液”。

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