1.一种人工血管前体,其包含固体支持物和多个微囊,其中,至少一个微囊与固体支持物贴合;所述微囊包含细胞和包裹所述细胞的核层,以及封装所述核层的壳层,所述壳层能够为微囊提供力学保护;所述核层和壳层各自独立地由生物相容性的生物可降解材料制成;所述壳层的厚度为2-50μm;所述微囊具有0.01-0.4GPa的硬度,和,具有0.01-10MPa的弹性模量;
所述细胞选自血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞和诱导多能干细胞;
用于制备核层的所述生物可降解材料选自:胶原蛋白,纤维蛋白,壳聚糖,海藻酸盐,透明质酸,琼脂糖,明胶,淀粉,葡聚糖,聚磷腈,聚丙烯酸及其衍生物,聚乳酸,聚氨基酸,可降解性聚氨酯,以及其任意组合;
用于制备壳层的所述生物可降解材料选自:海藻酸盐,弹性蛋白,聚氨基酸,氧化海藻酸盐,壳聚糖,明胶以及其任意组合;
所述人工血管前体中,多个所述微囊通过打印机进行生物打印构成一个或多个生物构建体,并且所述一个或多个生物构建体与固体支持物通过粘合剂粘合。
2.权利要求1的人工血管前体,所述人工血管前体为管状或片状。
3.权利要求1的人工血管前体,所述微囊在生理环境下具有稳定的结构。
4.权利要求1的人工血管前体,所述微囊在4-37℃,pH在6-8之间,和/或在生理环境的流体剪切力下具有稳定的结构。
5.权利要求1的人工血管前体,所述微囊具有在吸取或挤压中不会造成微囊破碎的力学强度。
6.权利要求1的人工血管前体,所述微囊为包裹的细胞提供了力学保护,并且能够为细胞的生命活动提供微环境。
7.权利要求6的人工血管前体,所述微环境为营养物质。
8.权利要求1的人工血管前体,所述微囊为生物砖。
9.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸各自独立地为20-2000μm。
10.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸各自独立地为30-1900μm。
11.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为40-1800μm。
12.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为50-1700μm。
13.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为60-1600μm。
14.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为70-1500μm。
15.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为80-1400μm。
16.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为90-1300μm。
17.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的为100-1200μm。
18.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的为200-1000μm。
19.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为300-800μm。
20.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为400-600μm。
21.权利要求1的人工血管前体,所述微囊的尺寸为100-500μm。
22.权利要求1的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述微囊各自独立地为球形,立方体,矩形棱柱,六棱柱,圆柱,或不规则的形状;
(2)所述微囊各自独立地为固体或半固体;
(3)所述微囊以混合物的形式存在;
(4)所述微囊是分离的微囊;
(5)所述微囊提供于容器中。
23.权利要求1的人工血管前体,所述微囊为凝胶态。
24.权利要求1的人工血管前体,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述细胞获自动物;
(2)所述微囊各自独立地包含一个或多个细胞。
25.权利要求1的人工血管前体,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述细胞获自哺乳动物;
(2)所述微囊各自独立地包含1-106个细胞。
26.权利要求1的人工血管前体,所述细胞获自人、猿、猴、大猩猩、牛、猪、犬、绵羊或山羊。
27.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含10-900个细胞。
28.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含20-800个细胞。
29.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含30-700个细胞。
30.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含40-600个细胞。
31.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含50-500个细胞。
32.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含60-400个细胞。
33.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含70-300个细胞。
34.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含80-200个细胞。
35.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含10-100个细胞。
36.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含10-103个细胞。
37.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含10-104个细胞。
38.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含10-105个细胞。
39.权利要求1的人工血管前体,所述微囊各自独立地包含10-106个细胞。
40.权利要求1的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述核层能够为细胞的生命活动提供微环境;
(2)所述壳层能够为细胞的生命活动提供微环境;
(3)所述壳层和/或核层是经过处理的;
(4)所述壳层为通透性的;
(5)所述壳层具有用于微囊内外物质交换的通道或孔;
(6)所述壳层的厚度为2-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30或30-50μm;
(7)所述微囊、微囊的核层或微囊的壳层各自独立地具有0.01-0.02、0.02-0.03、0.03-0.04、0.04-0.05、0.05-0.06、0.06-0.07、0.07-0.08、0.08-0.09、0.09-0.1、0.1-0.15、0.15-0.2、0.2-0.3或0.3-0.4GPa的硬度;
(8)所述微囊、微囊的核层或微囊的壳层各自独立地具有0.01-0.05、0.05-0.1、0.1-0.5、0.5-0.8、0.8-1、1-1.2、1.2-1.4、1.4-1.6、1.6-1.8、1.8-2、2-2.4、2.4-2.8、2.8-3.2、3.2-4或4-10MPa的弹性模量。
41.权利要求1的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述核层能够为细胞的生命活动提供营养物质;
(2)所述壳层能够为细胞的生命活动提供营养物质;
(3)所述壳层和/或核层是经过处理的,所述处理是使用壳层固定液或核层固定液进行处理;
(4)所述壳层对于水,氧气和营养物质是通透性的。
42.权利要求41的人工血管前体,所述营养物质选自糖类,脂肪,蛋白质,氨基酸,矿物质,维生素,核苷酸。
43.权利要求41的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述营养物质为葡萄糖;
(2)所述营养物质为短肽;
(3)所述营养物质为细胞因子。
44.权利要求1的人工血管前体,所述壳层的厚度为10-20μm。
45.权利要求1的人工血管前体,所述壳层的厚度为10-30μm。
46.权利要求1的人工血管前体,所述壳层的厚度为5-20μm。
47.权利要求1的人工血管前体,所述微囊、微囊的核层或微囊的壳层各自独立地具有0.05-0.1、0.1-0.2或0.2-0.4GPa的硬度。
48.权利要求1的人工血管前体,所述微囊、微囊的核层或微囊的壳层各自独立地具有0.05-0.15GPa的硬度。
49.权利要求1的人工血管前体,所述微囊、微囊的核层或微囊的壳层各自独立地具有或0.06-0.1GPa的硬度。
50.权利要求1的人工血管前体,所述生物可降解材料能够被酶所降解。
51.权利要求50的人工血管前体,所述酶为细胞分泌的酶。
52.权利要求50的人工血管前体,所述生物可降解材料的降解能够提供维持或促进所述细胞的生命活动的营养物质。
53.权利要求1的人工血管前体,其中,所述微囊还包含额外的试剂。
54.权利要求53的人工血管前体,所述额外的试剂为营养物质、细胞外基质、细胞因子和/或药物活性成分。
55.权利要求53的人工血管前体,所述额外的试剂能够调控细胞的增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢,或维持细胞的干性。
56.权利要求53的人工血管前体,所述额外的试剂能够促进细胞的增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢,或维持细胞的干性。
57.权利要求54的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述营养物质选自:微量元素,核苷酸,氨基酸,多肽,碳水化合物,脂质,维生素;
(2)所述细胞外基质选自多糖、结构蛋白、粘着蛋白;
(3)所述细胞因子是用于调控细胞的增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢的细胞因子;
(4)所述药物活性成分为能够调控细胞的增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢的试剂,或者为能够维持细胞干性的试剂。
58.权利要求57的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述碳水化合物选自单糖,寡糖,多糖;
(2)所述细胞外基质选自糖胺聚糖、蛋白聚糖、胶原、弹性蛋白、纤粘连蛋白、层粘连蛋白;
(3)所述细胞因子为诱导未分化的细胞向平滑肌细胞或内皮细胞分化的细胞因子;
(4)所述药物活性成分为能够促进细胞的增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢的试剂,或者为能够维持细胞干性的试剂。
59.权利要求57的人工血管前体,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述细胞因子为TGF-α1、PDGF-BB、VEGF或b-FGF;
(2)所述药物活性成分选自rhIL-2、rhIL-11、rhEPO、IFN-α、IFN-β、IFN-γ、G-CSF、GM-CSF、rHuEPO、sTNF-R1和rhTNF-α。
60.权利要求1的人工血管前体,所述固体支持物由生物相容性材料制得。
61.权利要求60的人工血管前体,所述生物相容性材料包含生物可降解材料。
62.权利要求61的人工血管前体,所述生物可降解材料为具有可降解性的生物材料。
63.权利要求61的人工血管前体,所述生物可降解材料选自天然存在的生物可降解材料、经过改性的生物可降解材料、人工合成的生物可降解材料。
64.权利要求63的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述天然存在的生物可降解材料选自:胶原,明胶,壳聚糖,聚羟基丁酸酯,甲壳素,海藻酸盐,淀粉基生物材料,纤维素,蚕丝蛋白,以及其任意组合;
(2)所述经过改性的生物可降解材料选自:经过改性的海藻酸盐,改性明胶,改性纤维素,以及其任意组合;
(3)所述人工合成的生物可降解材料选自:脂肪族聚酯,聚羟基乙酸,聚乳酸-乙醇酸共聚物,聚原酸酯,可降解性聚氨酯,聚乙烯醇,聚对二氧环己酮,聚对二氧杂环己酮,聚二氧杂环己烷酮,聚碳酸丁二醇酯,聚磷腈,以及其任何组合。
65.权利要求64的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述天然存在的生物可降解材料中,海藻酸盐为海藻酸钠;
(2)所述淀粉基生物材料为多聚糖淀粉;
(3)所述天然存在的生物可降解材料中,纤维素为细菌纤维素;
(4)所述经过改性的海藻酸盐为氧化海藻酸盐;
(5)所述改性明胶为双醛淀粉DAS交联改性明胶;
(6)所述改性纤维素选自羧甲基纤维素和氧化再生纤维素;
(7)所述脂肪族聚酯选自聚乳酸,聚己内酯,聚羟基烷酸酯,聚羟基戊酸酯,聚羟基丁酸酯,聚丁二酸丁二醇酯;
(8)所述可降解性聚氨酯为淀粉改性聚氨酯。
66.权利要求65的人工血管前体,所述氧化海藻酸盐为氧化海藻酸钠。
67.权利要求63的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述天然存在的生物可降解材料为淀粉;
(2)所述人工合成的生物可降解材料选自聚己内酯,聚乳酸,聚乳酸-羟基乙酸共聚物,聚乙醇酸,可降解聚氨酯;
(3)所述生物可降解材料能够被酶所降解。
68.权利要求67的人工血管前体,所述酶为细胞分泌的酶。
69.权利要求67的人工血管前体,所述生物可降解材料能够被酶所降解,并且所述生物可降解材料在体内的降解时间为1-12个月。
70.权利要求61的人工血管前体,所述生物相容性材料还包含生物不可降解材料。
71.权利要求70的人工血管前体,所述生物不可降解材料选自尼龙,涤纶,聚丙烯,聚乙烯,聚四氟乙烯,硅橡胶,氟硅橡胶,天然橡胶,聚丙烯酸酯,芳香族聚酯,非降解性聚氨酯,聚醚醚酮,聚丙烯腈,聚硅氧烷,聚甲醛,聚氯乙烯,以及其任何组合。
72.权利要求71的人工血管前体,所述芳香族聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
73.权利要求70的人工血管前体,所述生物不可降解材料是生物惰性的。
74.权利要求60的人工血管前体,所述生物相容性材料包含生物不可降解材料。
75.权利要求74的人工血管前体,所述生物不可降解材料选自尼龙,涤纶,聚丙烯,聚乙烯,聚四氟乙烯,硅橡胶,氟硅橡胶,天然橡胶,聚丙烯酸酯,芳香族聚酯,非降解性聚氨酯,聚醚醚酮,聚丙烯腈,聚硅氧烷,聚甲醛,聚氯乙烯,以及其任何组合。
76.权利要求75的人工血管前体,所述芳香族聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
77.权利要求74的人工血管前体,所述生物不可降解材料是生物惰性的。
78.权利要求1的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述固体支持物为管状固体支持物或片状固体支持物;
(2)所述固体支持物在生物构建体的表面制得;
(3)所述固体支持物通过静电纺丝、挤压锻造、3D打印或喷涂制得。
79.权利要求1-78任一项的人工血管前体,所述人工血管前体为管状,所述固体支持物为管状固体支持物,多个所述微囊构成一个或多个管状生物构建体,并且至少一个管状生物构建体的外壁与所述固体支持物的内壁贴合。
80.权利要求79的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述人工血管前体为圆形管状;
(2)所述固体支持物为圆形管状;
(3)多个所述微囊构成一个或多个圆形管状生物构建体。
81.权利要求79的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述人工血管前体为侧壁开口或不开口的管状;
(2)所述固体支持物为侧壁开口或不开口的管状;
(3)多个所述微囊构成一个或多个侧壁开口或不开口的管状生物构建体。
82.权利要求79的人工血管前体,所述人工血管前体包含管状固体支持物和一个侧壁不开口的管状生物构建体,所述管状生物构建体的外壁与所述管状固体支持物的内壁贴合。
83.权利要求79的人工血管前体,所述人工血管前体包含多个管状生物构建体。
84.权利要求79的人工血管前体,所述人工血管前体包含管状固体支持物和多个侧壁不开口的管状生物构建体,所述多个侧壁不开口的管状生物构建体在所述管状固体支持物的内部,并沿管状固体支持物的轴向排列,并且所述多个侧壁不开口的管状生物构建体的外壁均与所述管状固体支持物的内壁贴合;或者
所述人工血管前体包含管状固体支持物和多个侧壁不开口的管状生物构建体,所述多个侧壁不开口的管状生物构建体在所述管状固体支持物的内部,与管状固体支持物同轴设置,并且仅最外侧的侧壁不开口的管状生物构建体的外壁与所述管状固体支持物的内壁贴合;或者
所述人工血管前体包含管状固体支持物和多个侧壁开口的管状生物构建体,所述多个侧壁开口的管状生物构建体在所述管状固体支持物的内部,并沿管状固体支持物的轴向排列,并且所述多个侧壁开口的管状生物构建体的外壁均与所述管状固体支持物的内壁贴合;或者
所述人工血管前体包含管状固体支持物和多个侧壁开口的管状生物构建体,所述多个侧壁开口的管状生物构建体在所述管状固体支持物内部,与管状固体支持物同轴设置并沿径向排列,并且仅最外侧的侧壁开口的管状生物构建体的外壁与所述管状固体支持物的内壁贴合;或者
所述人工血管前体包含管状固体支持物和多个侧壁开口的管状生物构建体,所述多个侧壁开口的管状生物构建体在所述管状固体支持物内部,并与管状固体支持物同轴设置,并且所述多个侧壁开口的管状生物构建体的外壁均与所述管状固体支持物的内壁贴合。
85.权利要求79的人工血管前体,所述人工血管前体包含管状固体支持物、侧壁开口的管状生物构建体和侧壁不开口的管状生物构建体。
86.权利要求79的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述人工血管前体的长度为1cm-40cm;
(2)所述人工血管前体的内径为1mm-3cm;
(3)所述人工血管前体具有均一或不均一的厚度;
(4)所述管状固体支持物的长度为1cm-40cm;
(5)所述管状固体支持物的内径为1mm-3cm;
(6)所述管状固体支持物的厚度为200μm-1mm;
(7)所述管状固体支持物为侧壁开口的圆形管状,所述开口沿轴线方向贯通管状固体支持物的两端,所述管状固体支持物沿径向的切面为扇环;
(8)所述管状生物构建体的长度为1cm-40cm;
(9)所述管状生物构建体的内径为1mm-3cm;
(10)所述管状生物构建体的厚度为200μm-1mm;
(11)所述管状生物构建体为侧壁开口的圆形管状,所述开口沿轴线方向贯通管状生物构建体的两端,所述管状生物构建体沿径向的切面为扇环。
87.权利要求79的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述人工血管前体的内径为1-6mm、6-8mm、8-10mm、10-12mm或12mm-3cm;
(2)所述管状固体支持物的内径为1-6mm、6-8mm、8-10mm、10-12mm或12mm-3cm;
(3)所述管状生物构建体的内径为1-6mm、6-8mm、8-10mm、10-12mm或12mm-3cm;
(4)所述管状固体支持物为侧壁开口的圆形管状,所述开口沿轴线方向贯通管状固体支持物的两端,所述管状固体支持物沿径向的切面为扇环;所述扇环的圆心角大于0并且小于360°;
(5)所述管状生物构建体为侧壁开口的圆形管状,所述开口沿轴线方向贯通管状生物构建体的两端,所述管状生物构建体沿径向的切面为扇环;所述扇环的圆心角大于0并且小于360°。
88.权利要求1-78任一项的人工血管前体,所述人工血管前体为片状,所述固体支持物为片状固体支持物,多个所述微囊构成一个或多个片状生物构建体,并且至少一个片状生物构建体与片状固体支持物贴合。
89.权利要求88的人工血管前体,所述人工血管前体包含片状固体支持物和一个片状生物构建体,所述片状生物构建体的一面与片状固体支持物的一面贴合;或者
所述人工血管前体包含片状固体支持物和多个片状生物构建体,多个所述片状生物构建体位于片状固体支持物的一侧,并且各个片状生物构建体的一面均与片状固体支持物的一面贴合;或者
所述人工血管前体包含片状固体支持物和多个片状生物构建体,多个所述片状生物构建体在片状固体支持物的一侧层叠排布,并且至少一个片状生物构建体的一面与片状固体支持物的一面贴合。
90.权利要求88的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述片状固体支持物为平面的片状或者弯曲的片状;
(2)所述片状生物构建体为平面的片状或者弯曲的片状。
(3)所述人工血管前体为圆形片状、椭圆形片状、平行四边形片状、扇形片状或不规则片状;
(4)所述人工血管前体的厚度为0.5mm-3mm;
(5)所述人工血管前体的面积为0.5cm2-5cm2;
(6)所述人工血管前体具有均一或不均一的厚度;
(7)所述片状固体支持物为圆形片状、椭圆形片状、平行四边形片状、扇形片状或不规则片状;
(8)所述片状固体支持物的厚度为0.5mm-3mm;
(9)所述片状固体支持物的面积为0.5cm2-5cm2;
(10)所述片状生物构建体为圆形片状、椭圆形片状、平行四边形片状、扇形片状或不规则片状;
(11)所述片状生物构建体的厚度为20μm-3mm;
(12)所述片状生物构建体的面积为0.5cm2-5cm2。
91.权利要求88的人工血管前体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述人工血管前体为矩形片状;
(2)所述片状固体支持物为矩形片状;
(3)所述片状生物构建体为矩形片状。
92.权利要求1的人工血管前体,所述粘合剂为医用胶。
93.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶选自:软组织类医用粘合剂和硬组织类医用粘合剂。
94.权利要求93的人工血管前体,所述医用胶为用于牙科或骨科的医用粘合剂。
95.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶选自:以2-氰基丙烯酸辛酯为主体的组织粘合剂、纤维蛋白粘合剂或以聚甲基丙烯酸甲酯为主体的粘合剂。
96.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶为合成树脂粘合剂。
97.权利要求96的人工血管前体,所述医用胶为甲基丙烯酸酯系粘合剂或聚羧酸系粘合剂。
98.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶为骨粘固剂。
99.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶包含α-氰基丙烯酸酯。
100.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶包含α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯或α-氰基丙烯酸辛酯。
101.权利要求92的人工血管前体,所述医用胶包含α-氰基丙烯酸正辛酯。
102.制备权利要求1-87、92-101任一项的人工血管前体的方法,所述人工血管前体为管状,其包含以下步骤:
(I)制备管状生物构建体;
(II)将管状生物构建体与管状固体支持物的内壁进行贴合;
制备管状生物构建体通过包含以下步骤的方法进行:
(1)提供一种或多种微囊,其全部或者部分表面附着有第一组分,所述第一组分包含于第一试剂中;
(2)在临时支持物表面的预设区域上涂布含有第二组分的第二试剂,其中,当所述第一组分与第二组分接触时,能够产生粘连效果,实现粘合作用;所述临时支持物为管状或柱状物,所述预设区域位于临时支持物的曲面;任选地,在涂布第二试剂之前,将衬底材料涂布在临时支持物表面的预设区域上;
(3)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于涂布了第二试剂的预设区域,使所述微囊表面上的第一组分与预设区域上的第二组分接触,产生粘连效果,从而将所述微囊组装成第一层结构,所述第一层结构为管状结构;
任选地,所述方法还包括以下步骤:
(4)在前一步骤产生的结构上涂布第二试剂;
(5)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于前一步骤产生的结构上,使所述微囊表面上的第一组分与前一步骤产生的结构上的第二组分接触,产生粘连效果,从而在前一步骤产生的结构上,将所述微囊组装成另一层结构;
(6)任选地,重复步骤(4)和(5)一次或多次;
从而得到管状生物构建体;
任选地,所述方法还包括:将侧壁开口的圆形管状生物构建体进行粘合,得到侧壁不开口的圆形管状生物构建体;
任选地,所述方法还包括:将管状生物构建体从临时支持物上分离。
103.权利要求102的方法,步骤(I)和(II)中所述管状生物构建体为圆形管状生物构建体。
104.权利要求102的方法,步骤(I)和(II)中所述管状生物构建体为侧壁开口的管状生物构建体。
105.权利要求102的方法,步骤(I)和(II)中所述管状生物构建体为侧壁不开口的管状生物构建体。
106.权利要求102的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)步骤(2)中,所述临时支持物为侧壁不开口的圆形管状物、侧壁开口的圆形管状物、圆柱状物或沿部分圆周设置的柱状物;
(2)步骤(3)或步骤(5)中,所述组装指的是粘合;
(3)所述临时支持物为具有曲面的打印平台;
(4)所述衬底材料是温敏性材料;
(5)所述临时支持物为由温敏性材料制成的圆柱状物或圆管状物;
(6)步骤(3)中,在将全部或部分表面附着有第一组分的微囊放置于步骤(2)的涂布了第二试剂的预设区域之后,静置0.1-60s;
(7)使用3D生物打印机来制备管状生物构建体。
107.权利要求102的方法,其中,所述临时支持物为圆柱状物,所述预设区域为圆柱状物的整个侧面;或者
所述临时支持物为圆柱状物,所述预设区域在展开的圆柱状物的侧面上为一矩形,并且所述预设区域沿圆柱状物的轴向贯通圆柱状物的侧面;或者
所述临时支持物为圆柱状物,所述预设区域在展开的圆柱状物的侧面上为一矩形,并且所述预设区域沿圆柱状物的圆周方向贯通柱状物侧面;或者
所述临时支持物为圆柱状物,所述预设区域在展开的圆柱状物的侧面上为一矩形,并且未沿圆柱状物的圆周方向和轴向贯通圆柱状物侧面。
108.权利要求102的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述临时支持物为3D打印机的旋转杆;
(2)所述衬底材料选自明胶、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺-聚乙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇共聚物、聚羟乙基丙烯酸酯、琼脂糖、Matrigel、壳聚糖/甘油磷酸钠体系或Pluronic F127;
(3)所述临时支持物为由选自以下材料制成的圆柱状物或圆管状物:明胶、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺—聚乙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇共聚物、聚羟乙基丙烯酸酯、琼脂糖、Matrigel、壳聚糖/甘油磷酸钠体系或Pluronic F127。
109.权利要求108的方法,特征(2)中的聚乙二醇共聚物为聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物。
110.制备权利要求1-87、92-101任一项的人工血管前体的方法,所述人工血管前体为管状,其包含以下步骤:
(I)制备管状生物构建体;
(II)将管状生物构建体与管状固体支持物的内壁进行贴合;
制备管状生物构建体通过包含以下步骤的方法进行:
(1)提供一种或多种微囊,其全部或者部分表面附着有第一组分,所述第一组分包含于第一试剂中;
(2)在临时支持物的表面上,用含有第二组分的第二试剂绘制预设的环形图案,其中,当所述第一组分与第二组分接触时,能够产生粘连效果,实现粘合作用;所述临时支持物具有至少一个平面,所述环形图案位于临时支持物的平面;
(3)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于第二试剂绘制的预设的环形图案上,使所述微囊表面上的第一组分与所述环形图案上的第二组分接触,产生粘连效果,从而将所述微囊组装成第一层结构,所述第一层结构为环形结构;
(4)在环形结构上涂布第二试剂;
(5)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于前一步骤产生的结构上,使所述微囊表面上的第一组分与前一步骤产生的结构上的第二组分接触,产生粘连效果,从而在前一步骤产生的结构上,将所述微囊组装成另一层结构;
(6)任选地,重复步骤(4)和(5)一次或多次;
从而得到管状生物构建体;
任选地,所述方法还包括:将侧壁开口的圆形管状生物构建体进行粘合,得到侧壁不开口的圆形管状生物构建体。
111.权利要求110的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述管状生物构建体为圆形管状生物构建体;
(2)所述管状生物构建体为侧壁开口或不开口的管状生物构建体;
(3)步骤(2)中,所述环形为圆环或扇环;
(4)步骤(3)或步骤(5)中,所述组装指的是粘合;
(5)所述临时支持物为3D打印机的打印平台;
(6)步骤(3)中,在将全部或部分表面附着有第一组分的微囊放置于步骤(2)的第二试剂绘制的预设的环形图案上之后,静置0.1-60s;
(7)使用3D生物打印机来制备管状生物构建体。
112.制备权利要求1-78、88-101任一项的人工血管前体的方法,所述人工血管前体为片状,其包含以下步骤:
(I)制备片状生物构建体;
(II)将片状生物构建体与片状固体支持物进行贴合;
制备片状生物构建体通过包含以下步骤的方法进行:
(1)提供一种或多种微囊,其全部或者部分表面附着有第一组分,所述第一组分包含于第一试剂中;
(2)在临时支持物表面的预设区域上涂布含有第二组分的第二试剂,其中,当所述第一组分与第二组分接触时,能够产生粘连效果,实现粘合作用;所述临时支持物具有至少一个平面,所述预设的图案位于临时支持物的平面;
(3)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于涂布了第二试剂的预设区域,使所述微囊表面上的第一组分与预设区域上的第二组分接触,产生粘连效果,从而将所述微囊组装成第一层结构,所述第一层结构为平面的片状结构;
任选地,所述方法还包括以下步骤:
(4)在前一步骤产生的结构上涂布第二试剂;
(5)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于前一步骤产生的结构上,使所述微囊表面上的第一组分与前一步骤产生的结构上的第二组分接触,产生粘连效果,从而在前一步骤产生的结构上,将所述微囊组装成另一层结构;
(6)任选地,重复步骤(4)和(5)一次或多次,得到平面的片状生物构建体;
任选地,所述方法还包括,对平面的片状生物构建体进行弯折,得到弯曲的片状生物构建体。
113.权利要求112的方法,步骤(I)和(II)中所述片状生物构建体为平面的片状生物构建体。
114.权利要求112的方法,步骤(I)和(II)中所述片状生物构建体为弯曲的片状生物构建体。
115.权利要求112的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)步骤(3)或步骤(5)中,所述组装指的是粘合;
(2)所述预设区域为平行四边形区域、圆形区域或椭圆形区域、扇形区域或不规则区域;
(3)所述临时支持物为3D打印机的打印平台;
(4)步骤(3)中,在将全部或部分表面附着有第一组分的微囊放置于步骤(2)的涂布了第二试剂的预设区域之后,静置0.1-60s;
(5)使用3D生物打印机来制备片状生物构建体。
116.权利要求112的方法,所述预设区域为矩形区域。
117.制备权利要求1-78、88-101任一项的人工血管前体的方法,所述人工血管前体为片状,其包含以下步骤:
(I)由权利要求112-116任一项定义的制备片状生物构建体的方法,制备片状生物构建体;
(II)提供制备固体支持物的材料,在片状生物构建体上,制备片状固体支持物。
118.权利要求117的方法,所述制备固体支持物的材料为生物相容性材料。
119.权利要求117的方法,通过3D打印或喷涂的方法制备片状固体支持物。
120.制备权利要求1-87、92-101任一项的人工血管前体的方法,所述人工血管前体为管状,其包含以下步骤:
(I)通过权利要求112-116任一项定义的制备片状生物构建体的方法,制备片状生物构建体;
(II)将步骤(I)制得的片状生物构建体进行弯折,和/或将片状生物构建体的边缘进行粘合,得到管状生物构建体;
(III)将管状生物构建体与管状固体支持物的内壁进行贴合。
121.制备权利要求1-87、92-101任一项的人工血管前体的方法,所述人工血管前体为管状,其包含以下步骤:
(I)由权利要求102-111任一项定义的制备管状生物构建体的方法,制备管状生物构建体;
或者,由权利要求112-116任一项定义的制备片状生物构建体的方法,制备片状生物构建体;之后,对制得的片状生物构建体进行弯折,和/或将片状生物构建体的边缘进行粘合,得到管状生物构建体;
(II)提供制备固体支持物的材料,在管状生物构建体的外壁上,制备管状固体支持物。
122.权利要求121的方法,所述制备固体支持物的材料为生物相容性材料。
123.权利要求121的方法,通过3D打印或喷涂的方法制备管状固体支持物。
124.制备权利要求1-101任一项的人工血管前体的方法,其包含以下步骤:
(1)提供一种或多种微囊,其全部或者部分表面附着有第一组分,所述第一组分包含于第一试剂中;
(2)提供固体支持物,在所述固体支持物表面的预设区域上涂布含有第二组分的第二试剂,其中,当所述第一组分与第二组分接触时,能够产生粘连效果,实现粘合作用;
(3)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于涂布了第二试剂的预设区域,使所述微囊表面上的第一组分与预设区域上的第二组分接触,产生粘连效果,从而在固体支持物表面,将所述微囊组装成第一层结构;
任选地,所述方法还包括以下步骤:
(4)在前一步骤产生的结构上涂布第二试剂;
(5)将步骤(1)中的全部或者部分表面附着有第一组分的微囊放置于前一步骤产生的结构上,使所述微囊表面上的第一组分与前一步骤产生的结构上的第二组分接触,产生粘连效果,从而在前一步骤产生的结构上,将所述微囊组装成另一层结构;
(6)任选地,重复步骤(4)和(5)一次或多次;
从而得到人工血管前体。
125.权利要求124的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)步骤(3)或步骤(5)中,所述组装指的是粘合;
(2)所述固体支持物为管状或片状;
(3)步骤(3)中,在将全部或部分表面附着有第一组分的微囊放置于步骤(2)的涂布了第二试剂的预设区域之后,静置0.1-60s;
(4)使用3D生物打印机来制备人工血管前体。
126.权利要求124的方法,所述固体支持物为管状固体支持物,所述预设区域位于固体支持物的内壁。
127.权利要求102-126任一项的方法,其中,所述第一组分和/或第二组分为生物相容性材料,为来源于生物的材料,和/或为生物可降解材料。
128.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于10Pa。
129.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于20Pa。
130.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于30Pa。
131.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于40Pa。
132.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于50Pa。
133.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于60Pa。
134.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于70Pa。
135.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于80Pa。
136.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于90Pa。
137.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于100Pa。
138.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于200Pa。
139.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于300Pa。
140.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于400Pa。
141.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于500Pa。
142.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于600Pa。
143.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于700Pa。
144.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于800Pa。
145.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于900Pa。
146.权利要求127的方法,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于1000Pa。
147.权利要求127的方法,所述第一组分和第二组分是选自下列的组合:
(1)纤维蛋白原和凝血酶;
(2)海藻酸盐或氧化的海藻酸盐和含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质;
(3)含马来酰亚胺基团的分子和含自由巯基的分子;
(4)含有阴离子的物质和α-氰基丙烯酸酯;
(5)纤维蛋白原和α-氰基丙烯酸酯;
(6)血清白蛋白和戊二醛;
(7)含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子和含活泼氢的分子;
(8)明胶-间苯二酚和戊二醛;
(9)碳化二亚胺交联明胶和聚L-谷氨酸;和
(10)胺基化明胶和醛基化多糖。
148.权利要求147的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)组合(2)中,海藻酸盐为海藻酸钠;
(2)组合(2)中,氧化的海藻酸盐为氧化的海藻酸钠;
(3)组合(2)中,含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的溶液或半固体;
(4)组合(3)中,含马来酰亚胺基团的分子为含有马来酰亚胺基团的聚乙二醇;
(5)组合(3)中,含自由巯基的分子为含有自由巯基的聚乙二醇;
(6)组合(4)中,含有阴离子的物质为含有阴离子的溶液或半固体;
(7)组合(4)中,α-氰基丙烯酸酯选自α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(8)组合(5)中,α-氰基丙烯酸酯选自α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(9)组合(6)中,血清白蛋白为牛血清白蛋白;
(10)组合(7)中,含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子为含氨基甲酸酯基团的聚乙二醇或含异氰酸酯基团的聚乙二醇;
(11)组合(7)中,含活泼氢的分子为含羧基的聚乙二醇。
149.权利要求147的方法,具有以下特征中的一个或两个:
(1)组合(2)中,含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的凝胶;
(2)组合(4)中,含有阴离子的物质为含有阴离子的凝胶。
150.权利要求127的方法,所述第一组分为纤维蛋白原,且第二组分为凝血酶;或者,
所述第一组分为海藻酸盐或氧化的海藻酸盐,且第二组分为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质;或者,
所述第一组分为含马来酰亚胺基团的分子,且第二组分为含自由巯基的分子;或者,
所述第一组分为含有阴离子的物质,且第二组分为α-氰基丙烯酸酯;或者
所述第一组分为纤维蛋白原,且第二组分为α-氰基丙烯酸酯;或者
所述第一组分为血清白蛋白,且第二组分为戊二醛;或者
所述第一组分为含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子,且第二组分为含活泼氢的分子;或者
所述第一组分为明胶-间苯二酚,且第二组分为戊二醛;或者
所述第一组分为碳化二亚胺交联明胶,且第二组分为聚L-谷氨酸;或者
所述第一组分为胺基化明胶,且第二组分为醛基化多糖。
151.权利要求150的方法,所述第一组分为海藻酸钠或氧化的海藻酸钠,且第二组分为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质。
152.权利要求150或151的方法,所述含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的溶液或半固体。
153.权利要求150或151的方法,所述含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的凝胶。
154.权利要求150的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述含马来酰亚胺基团的分子为含有马来酰亚胺基团的聚乙二醇;
(2)所述含自由巯基的分子为含有自由巯基的聚乙二醇;
(3)所述含有阴离子的物质为含有阴离子的溶液或半固体;
(4)所述第一组分为含有阴离子的物质,且第二组分为α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(5)所述第一组分为纤维蛋白原,且第二组分为α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(6)所述血清白蛋白为牛血清白蛋白;
(7)所述含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子为含氨基甲酸酯基团的聚乙二醇或含异氰酸酯基团的聚乙二醇;
(8)所述含活泼氢的分子为含羧基的聚乙二醇。
155.权利要求150的方法,所述含有阴离子的物质为含有阴离子的凝胶。
156.权利要求127的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)在所述第一试剂中,第一组分的浓度为0.01-50wt%;
(2)在所述第二试剂中,第二组分的浓度为0.01-50wt%;
(3)所述第二试剂为液体或半固体;
(4)所述第二试剂的粘度为1-1000Pa·s;
(5)所述第二试剂还含有第三组分,所述第三组分为粘性剂。
157.权利要求156的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述第二试剂为凝胶;
(2)所述第二试剂的粘度为30-160Pa·s;
(3)所述粘性剂用于调节第二试剂的粘度;
(4)所述粘性剂选自明胶、嵌段聚合物F-127、琼脂糖、聚乙二醇、瓜尔胶、聚乙烯醇、壳聚糖、胶原、透明质酸、甲壳素、纤维素及其衍生物、聚氨基酸、聚N-异丙基丙烯酰胺-聚乙二醇嵌段共聚物、海藻酸盐、改性的海藻酸盐、Matrigel、壳聚糖/甘油磷酸钠体系、和聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶;
(5)所述粘性剂为聚乙二醇共聚物;
(6)所述第三组分为生物相容性材料;为来源于生物的材料;为生物可降解材料;和/或,为温敏性材料;
(7)所述第三组分的浓度为0.01-50wt%。
158.权利要求157的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述纤维素衍生物为羟丙基纤维素;
(2)所述聚乙二醇共聚物为聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物;
(3)所述海藻酸盐为海藻酸钠;
(4)所述改性的海藻酸盐为氧化的海藻酸盐;
(5)所述温敏性材料选自明胶,聚N-异丙基丙烯酰胺-聚乙二醇嵌段共聚物,琼脂糖,Matrigel,壳聚糖/甘油磷酸钠体系,Pluronic F127,和聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶;
(6)所述温敏性材料为聚乙二醇共聚物。
159.权利要求158的方法,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述氧化的海藻酸盐为氧化的海藻酸钠;
(2)所述所述温敏材料中,聚乙二醇共聚物为聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物。
160.权利要求102-126任一项的方法,其中,在步骤(1)中,所述全部或部分表面附着有第一组分的微囊是通过将包含所述第一组分的第一试剂涂布于所述微囊的表面而获得的。
161.权利要求102-126任一项的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)在步骤(1)中,全部或者部分表面附着有第一组分的微囊是通过将所述微囊在包含所述第一组分的第一试剂中浸渍而获得的;
(2)步骤(1)是在15-37℃或4-15℃条件下进行的;
(3)步骤(1)还包括,在使微囊的全部或部分表面附着有第一试剂后,洗涤所述微囊。
162.权利要求161的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)将所述微囊在第一试剂中浸渍1-30min;
(2)在步骤(1)中,在摇晃或振荡的条件下,将所述微囊在第一试剂中浸渍;
(3)使用缓冲液或培养基溶液来洗涤所述微囊;
(4)洗涤步骤进行1-5min或5-10min;
(5)洗涤步骤在15-37℃或4-15℃条件下进行。
163.权利要求162的方法,具有以下特征中的一个或两个:
(1)将所述微囊在第一试剂中浸渍1-5min,5-10min,10-15min,15-20min,20-25min,或25-30min;
(2)所述缓冲液是生理缓冲溶液。
164.权利要求102-126任一项的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)步骤(3)是在15-37℃或4-15℃下进行的;
(2)在步骤(5)中,在将全部或部分表面附着有第一组分的微囊放置于前一步骤产生的结构上后,静置0.1-60s;
(3)步骤(5)是在15-37℃或4-15℃下进行的。
165.权利要求102-126任一项的方法,在步骤(5)中,在将全部或部分表面附着有第一组分的微囊放置于前一步骤产生的结构上后,静置0.1-1s,1-5s,5-10s,10-15s,15-20s,20-25s,25-30s,30-35s,35-40s,40-45s,45-50s,50-55s,或55-60s。
166.权利要求102-126任一项的方法,其中,在进行步骤(2)-(6)期间,还在所产生的结构内部或外周添加辅助材料。
167.权利要求166的方法,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述辅助材料不包含细胞;
(2)所述辅助材料是生物相容性和/或生物可降解的;
(3)所述辅助材料是温敏性材料。
168.权利要求167的方法,所述温敏性材料选自明胶、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺—聚乙二醇嵌段共聚物琼脂糖、Matrigel、壳聚糖/甘油磷酸钠体系或Pluronic F127。
169.权利要求167的方法,所述温敏性材料为聚乙二醇共聚物。
170.权利要求169的方法,所述聚乙二醇共聚物为聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物。
171.权利要求102-126任一项的方法,其中,步骤(5)中使用的全部或部分表面附着有第一组分的微囊与步骤(1)中使用的全部或部分表面附着有第一组分的微囊是相同或不同的。
172.权利要求171的方法,不同的微囊包含不同的细胞和/或附着不同的第一组分。
173.权利要求102-126任一项的方法,具有以下特征中的一个或两个:
(1)通过挤出式打印法或模块化打印法来对微囊进行打印;
(2)使用模块化打印法,挤出式打印法,或喷墨式打印法来对所述第二试剂进行打印。
174.权利要求166的方法,使用模块化打印法,挤出式打印法,或喷墨式打印法来对所述辅助材料进行打印。
175.权利要求173的方法,使用3D生物打印机来进行生物打印法。
176.权利要求102-116或120任一项的方法,包括将生物构建体与固体支持物通过粘合剂粘合在一起。
177.权利要求176的方法,所述粘合剂为α-氰基丙烯酸酯。
178.权利要求176的方法,所述粘合剂选自α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸辛酯。
179.一种管状或片状生物构建体,由权利要求102-111任一项定义的制备管状生物构建体的方法得到,或由权利要求112-116任一项定义的制备片状生物构建体的方法得到。
180.一种用于制备权利要求1的人工血管前体的试剂盒,所述试剂盒包含微囊、固体支持物、以及彼此分离的第一试剂和第二试剂;
其中,所述微囊包含细胞和包裹所述细胞的核层,以及封装所述核层的壳层,所述壳层能够为微囊提供力学保护;所述核层和壳层各自独立地由生物相容性的生物可降解材料制成;所述壳层的厚度为2-50μm;所述微囊具有0.01-0.4GPa的硬度,和,具有0.01-10MPa的弹性模量;
所述细胞选自血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞和诱导多能干细胞;
用于制备核层的所述生物可降解材料选自:胶原蛋白,纤维蛋白,壳聚糖,海藻酸盐,透明质酸,琼脂糖,明胶,淀粉,葡聚糖,聚磷腈,聚丙烯酸及其衍生物,聚乳酸,聚氨基酸,可降解性聚氨酯,以及其任意组合;
用于制备壳层的所述生物可降解材料选自:海藻酸盐,弹性蛋白,聚氨基酸,氧化海藻酸盐,壳聚糖,明胶以及其任意组合;
所述第一试剂含有第一组分,所述第二试剂含有第二组分,并且当所述第一组分与第二组分接触时,能够产生粘连效果,实现粘合作用。
181.权利要求180的试剂盒,所述第一组分与第二组分接触而产生的粘连效果可用于将两个微囊粘合在一起,形成生物构建体;并且由此所获得的生物构建体的拉伸模量不低于10Pa。
182.权利要求180的试剂盒,所述第一组分和/或第二组分为生物相容性材料;为来源于生物的材料;和/或,为生物可降解材料。
183.权利要求180的试剂盒,所述第一组分和第二组分是选自下列的组合:
(1)纤维蛋白原和凝血酶;
(2)海藻酸盐或氧化的海藻酸盐和含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质;
(3)含马来酰亚胺基团的分子和含自由巯基的分子;
(4)含有阴离子的物质和α-氰基丙烯酸酯;
(5)纤维蛋白原和α-氰基丙烯酸酯;
(6)血清白蛋白和戊二醛;
(7)含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子和含活泼氢的分子;
(8)明胶-间苯二酚和戊二醛;
(9)碳化二亚胺交联明胶和聚L-谷氨酸;和
(10)胺基化明胶和醛基化多糖。
184.权利要求183的试剂盒,具有以下特征中的一个或多个:
(1)组合(2)中,海藻酸盐为海藻酸钠;
(2)组合(2)中,氧化的海藻酸盐为氧化的海藻酸钠;
(3)组合(2)中,含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的溶液或半固体;
(4)组合(3)中,含马来酰亚胺基团的分子为含有马来酰亚胺基团的聚乙二醇;
(5)组合(3)中,含自由巯基的分子为含有自由巯基的聚乙二醇;
(6)组合(4)中,含有阴离子的物质为含有阴离子的溶液或半固体;
(7)组合(4)中,α-氰基丙烯酸酯选自α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(8)组合(5)中,α-氰基丙烯酸酯选自α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(9)组合(6)中,血清白蛋白为牛血清白蛋白;
(10)组合(7)中,含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子为含氨基甲酸酯基团的聚乙二醇或含异氰酸酯基团的聚乙二醇;
(11)组合(7)中,含活泼氢的分子为含羧基的聚乙二醇。
185.权利要求183的试剂盒,具有以下特征中的一个或两个:
(1)组合(2)中,含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的凝胶;
(2)组合(4)中,含有阴离子的物质为含有阴离子的凝胶。
186.权利要求180的试剂盒,所述第一组分为纤维蛋白原,且第二组分为凝血酶;或者,
所述第一组分为海藻酸盐或氧化的海藻酸盐,且第二组分为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质;或者,
所述第一组分为含马来酰亚胺基团的分子,且第二组分为含自由巯基的分子;或者,
所述第一组分为含有阴离子的物质,且第二组分为α-氰基丙烯酸酯;或者
所述第一组分为纤维蛋白原,且第二组分为α-氰基丙烯酸酯;或者
所述第一组分为血清白蛋白,且第二组分为戊二醛;或者
所述第一组分为含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子,且第二组分为含活泼氢的分子;或者
所述第一组分为明胶-间苯二酚,且第二组分为戊二醛;或者
述第一组分为碳化二亚胺交联明胶,且第二组分为聚L-谷氨酸;或者
所述第一组分为胺基化明胶,且第二组分为醛基化多糖。
187.权利要求186的试剂盒,所述第一组分为海藻酸钠或氧化的海藻酸钠,且第二组分为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质。
188.权利要求186的试剂盒,所述含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的溶液或半固体。
189.权利要求186的试剂盒,所述含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的物质为含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、或Fe3+的凝胶。
190.权利要求186的试剂盒,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述含马来酰亚胺基团的分子为含有马来酰亚胺基团的聚乙二醇;
(2)所述含自由巯基的分子为含有自由巯基的聚乙二醇;
(3)所述含有阴离子的物质为含有阴离子的溶液或半固体;
(4)所述第一组分为含有阴离子的物质,且第二组分为α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(5)所述第一组分为纤维蛋白原,且第二组分为α-氰基丙烯酸甲酯,α-氰基丙烯酸乙酯,α-氰基丙烯酸异丁酯,α-氰基丙烯酸异己酯,α-氰基丙烯酸正辛酯;
(6)所述血清白蛋白为牛血清白蛋白;
(7)所述含氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的分子为含氨基甲酸酯基团的聚乙二醇或含异氰酸酯基团的聚乙二醇;
(8)所述含活泼氢的分子为含羧基的聚乙二醇。
191.权利要求186的试剂盒,所述含有阴离子的物质为含有阴离子的凝胶。
192.权利要求180的试剂盒,具有以下特征中的一个或多个:
(1)在所述第一试剂中,第一组分的浓度为0.01-50wt%;
(2)在所述第二试剂中,第二组分的浓度为0.01-50wt%;
(3)所述第二试剂为液体或半固体;
(4)所述第二试剂的粘度为1-1000Pa·s。
193.权利要求180的试剂盒,所述第二试剂还含有第三组分,所述第三组分为粘性剂。
194.权利要求180的试剂盒,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述第二试剂为凝胶;
(2)所述第二试剂的粘度为30-160Pa·s。
195.权利要求193的试剂盒,所述粘性剂用于调节第二试剂的粘度。
196.权利要求193的试剂盒,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述第三组分选自明胶、嵌段聚合物F-127、琼脂糖、聚乙二醇、瓜尔胶、聚乙烯醇、壳聚糖、胶原、透明质酸、甲壳素、纤维素及其衍生物、聚氨基酸、聚N-异丙基丙烯酰胺-聚乙二醇嵌段共聚物、海藻酸盐、改性的海藻酸盐、Matrigel、壳聚糖/甘油磷酸钠体系、和聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶;
(2)所述第三组分为聚乙二醇共聚物;
(3)所述第三组分为生物相容性材料;为来源于生物的材料;为生物可降解材料;和/或,为温敏性材料;
(4)所述第三组分的浓度为0.01-50wt%。
197.权利要求196的试剂盒,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述纤维素衍生物为羟丙基纤维素;
(2)所述聚乙二醇共聚物为聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物;
(3)所述海藻酸盐为海藻酸钠;
(4)所述改性的海藻酸盐为氧化的海藻酸盐;
(5)所述温敏性材料选自明胶,聚N-异丙基丙烯酰胺-聚乙二醇嵌段共聚物,琼脂糖,Matrigel,壳聚糖/甘油磷酸钠体系,Pluronic F127,和聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶;
(6)所述温敏性材料为聚乙二醇共聚物。
198.权利要求197的试剂盒,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述氧化的海藻酸盐为氧化的海藻酸钠;
(2)所述温敏性材料中的聚乙二醇共聚物为聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物。
199.权利要求180的试剂盒,所述微囊为权利要求1-59任一项定义的微囊。
200.一种用于制备人工血管前体的套盒,其包含一个或多个权利要求180-199任一项的试剂盒。
201.权利要求200的套盒,其中,不同的试剂盒使用相同的第一试剂和第二试剂的组合;或者
不同的试剂盒使用不同的第一试剂和第二试剂的组合。
202.一种人工血管或血管补片,所述人工血管或血管补片通过对权利要求1-101任一项的人工血管前体进行培养得到。
203.权利要求202的人工血管或血管补片,所述培养为体外培养或体内培养。
204.权利要求202或203的人工血管或血管补片,在允许微囊内的细胞增殖、分化、迁移、分泌和/或新陈代谢的条件下,培养所述人工血管前体。
205.权利要求202或203的人工血管或血管补片,具有以下特征中的一个或多个:
(1)培养人工血管前体1-3、3-5、5-7、7-10、10-14、14-21、21-28、1-7、7-14、1-14、或14-28天;
(2)在3D培养箱中或在生物反应器中培养人工血管前体;
(3)将所述人工血管前体植入非人受试者体内,并在所述非人受试者体内进行培养。
206.权利要求205的人工血管或血管补片,所述非人受试者为哺乳动物。
207.权利要求205的人工血管或血管补片,所述非人受试者选自牛科动物、马科动物、羊科动物、猪科动物、犬科动物、猫科动物、啮齿类动物、灵长类动物。
208.一种血管植入体,所述血管植入体包含权利要求1-101任一项的人工血管前体或权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片。
209.权利要求208的血管植入体,所述血管植入体包含一个或多个权利要求1-101任一项的人工血管前体,或一个或多个权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片。
210.权利要求209的血管植入体,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述血管植入体包含2个、3个、4个或5个权利要求1-101任一项的人工血管前体;
(2)所述血管植入体包含2个、3个、4个或5个权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片。
211.权利要求208的血管植入体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述血管植入体包含多个权利要求1-81、92-101任一项的管状人工血管前体,多个所述管状人工血管前体之间流体连通;
(2)所述血管植入体包含多个权利要求202-207任一项的人工血管,多个所述人工血管之间流体连通;
(3)所述血管植入体为线性的管状结构,或者为枝化的管状结构;
(4)所述血管植入体还包含药物活性成分;
(5)所述血管植入体还包含感应装置,所述感应装置用于检测血管内的流体参数;
(6)所述血管植入体还包含调节装置,所述调节装置用于调节血管内的流体参数;
(7)所述血管植入体被植入受试者的体内。
212.权利要求208的血管植入体,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述血管植入体为X形管状、Y形管状或T形管状;
(2)所述血管植入体还包含用于防止血栓、钙化、感染和/或排异反应的药物活性成分;
(3)所述血管植入体被植入受试者的体内,所述受试者患有以下疾病中的一种或多种:心血管疾病、脑血管疾病、周围血管疾病、骨科疾病、泌尿系统疾病或肿瘤疾病;
(4)所述血管植入体被植入受试者的体内,所述受试者为哺乳动物。
213.权利要求208的血管植入体,具有以下特征中的一个或两个:
(1)所述血管植入体被植入受试者的体内,所述受试者具有以下疾病中的一种或多种:冠心病、脑缺血性卒中、血管瘤、恶性肿瘤侵犯血管、血栓闭塞性脉管炎、血液运输受阻引起的骨科疾病、慢性肾功能衰竭;
(2)所述血管植入体被植入受试者的体内,所述受试者为牛科动物、马科动物、羊科动物、猪科动物、犬科动物、猫科动物、啮齿类动物、灵长类动物。
214.权利要求208的血管植入体,所述血管植入体被植入受试者的体内,所述受试者为人。
215.一种血管模型,所述血管模型包含权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片。
216.权利要求215的血管模型,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述血管模型包含一个或多个权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片;
(2)所述血管模型为线性的管状结构,或者为枝化的管状结构;
(3)所述血管模型还包含感应装置,所述感应装置用于检测血管内的流体参数;
(4)所述血管模型还包含调节装置,所述调节装置用于调节血管内的流体参数;
(5)所述血管模型用于医学教学演示、药物的筛选、或生物研究或医学研究。
217.权利要求215的血管模型,所述血管模型包含2个、3个、4个或5个权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片。
218.权利要求215的血管模型,所述血管模型包含一个或多个权利要求202-207任一项的人工血管。
219.权利要求215的血管模型,所述血管模型包含多个权利要求202-207任一项的人工血管,多个所述人工血管之间流体连通。
220.权利要求215的血管模型,所述血管模型包含2个、3个、4个或5个权利要求202-207任一项的人工血管,多个所述人工血管之间流体连通。
221.权利要求215的血管模型,所述血管模型为X形管状、Y形管状或T形管状。
222.权利要求215的血管模型,所述血管模型用于预防和/或治疗血管疾病的药物的筛选、或血管流体力学的研究。
223.权利要求1-101任一项的人工血管前体用于制备人工血管、血管补片、血管植入体或血管模型的用途。
224.权利要求223的用途,具有以下特征中的一个或多个:
(1)所述人工血管为权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片;
(2)所述血管植入体为权利要求208-214任一项的血管植入体;
(3)所述血管模型为权利要求215-222任一项的血管模型。
225.权利要求202-207任一项的人工血管或血管补片用于制备血管植入体或血管模型的用途。
226.权利要求225的用途,所述血管植入体为权利要求208-214任一项的血管植入体。
227.权利要求225的用途,所述血管模型为权利要求215-222任一项的血管模型。