1.一种打印具有包埋的脉管系统的组织构建体的方法,所述方法包括:
在基底上沉积各自包含诸多活细胞的一根或多根载有细胞的丝以形成一个或多个组织模型,每一个组织模型包含一种或多种预定的细胞类型;
在基底上沉积一根或多根牺牲丝以形成与一个或多个组织模型互相贯通的脉管模型,每一根牺牲丝包含短时性墨水;
采用细胞外基质组合物至少部分地裹绕一个或多个组织模型和脉管模型,
移除短时性墨水以在细胞外基质组合物中形成脉管通道,从而在组织构建中形成互相贯通的脉管网络。
2.根据权利要求1的方法,其中所述一根或多根载有细胞的丝中的每根还包含细胞外基质材料。
3.根据权利要求2的方法,其中所述细胞外基质材料包含一种或多种明胶、纤维蛋白和甲基丙烯酸明胶。
4.根据权利要求1-3任一项的方法,其中所述一根或多根载有细胞的丝的至少一根还包含选自由以下组成的组的一种或多种功能性化学物质:药物、小分子、毒素、蛋白质和激素。
5.根据权利要求1-4任一项的方法,其中所述一根或多根载有细胞的丝的每根包含一个细胞/ml至约109个细胞/ml的细胞浓度。
6.根据权利要求5的方法,其中所述细胞的浓度均匀分布于整个所述一根或多根载有细胞的丝的每根。
7.根据权利要求1-6任一项的方法,其中组织微结构包含最多n种预定的细胞类型,其中n为满足2≤n≤300的正整数。
8.根据权利要求1-7任一项的方法,其中采用±100微米的位置精度沉积所述一根或多根载有细胞的丝和所述一根或多根牺牲丝。
9.根据权利要求8的方法,其中所述位置精度为±10微米。
10.根据权利要求1-9任一项的方法,其中所述一根或多根载有细胞的丝的每根和所述一根或多根牺牲丝的每根在沉积在基底上之前在室温从喷嘴挤出。
11.根据权利要求10的方法,其中N个喷嘴用于挤出,其中2≤N≤1024。
12.根据权利要求1-11任一项的方法,其中短时性墨水的移除包括冷却所述一根或多根牺牲丝。
13.根据权利要求1-12任一项的方法,其中所述额外的活细胞与所述一根或多根牺牲丝一同沉积,并且其中所述额外的活细胞的至少一部分在移除短时性墨水之后保留在脉管通道中。
14.根据权利要求13的方法,其中所述额外的活细胞包括内皮细胞。
15.根据权利要求1-14任一项的方法,还包括,在移除短时性墨水后,将内皮细胞悬浮液注射入脉管通道。
16.根据权利要求1-15任一项的方法,还包括在在基底上逐层地沉积一根或多根结构丝,以在采用细胞外基质组合物至少部分地裹绕所述一个或多个组织模型和脉管模型之前形成模具。
17.根据权利要求16的方法,其中所述模具包含在移除短时性墨水后与用于脉管通道流体连通的用于灌注脉管通道的流动通道。
18.根据权利要求1-17任一项的方法,还包括:在基底上沉积一根或多根额外的牺牲丝以形成功能性通道模型,每根额外的牺牲丝包含第二短时性墨水;
采用细胞外基质组合物至少部分地裹绕功能性通道模型,和
移除第二短时性墨水以在细胞外基质组合物中形成一个或多个功能性通道,由此在所述组织构建体中形成功能性通道的网络。
19.根据权利要求18的方法,其中所述额外的活细胞与所述一根或多根额外的牺牲丝一同沉积,且其中所述额外的活细胞的至少一部分在移除所述第二短时性墨水之后保留在一个或多个功能性通道中。
20.根据权利要求18或19的方法,还包括:在移除第二短时性墨水之后,将额外的活细胞悬浮液注射入一个或多个功能性通道。
21.根据权利要求19或20的方法,其中所述额外的活细胞包括上皮细胞。
22.根据权利要求1-21任一项的方法,其中采用细胞外基质组合物至少部分裹绕所述一个或多个组织模型和脉管模型,其发生在一根或多根载有细胞的丝和或多个牺牲丝的沉积过程中,从而在细胞外基质组合物中同时形成和包埋入所述一个或多个组织模型和脉管模型。
23.根据权利要求22的方法,其中所述细胞外基质组合物包含微凝胶和细胞外基质材料。
24.根据权利要求23的方法,其中所述微凝胶包含聚丙烯酸和细胞外基质材料包含甲基丙烯酸明胶。
25.一种具有包埋的脉管系统的打印的组织构建体,所述打印的组织构建体包含:
一个或多个组织模型,每个组织模型包含一种或多种预定的细胞类型的诸多活细胞;
与一个或多个组织模型互相贯通的脉管通道的网络;和
细胞外基质组合物至少部分地裹绕所述一个或多个组织模型和脉管通道的网络。
26.根据权利要求25所述的打印的组织构建体,其包含最多n种预定的细胞类型,其中n为满足2≤n≤300的正整数。
27.根据权利要求25或26的打印的组织构建,其中活细胞是选自由以下组成的组的哺乳动物细胞:生殖细胞、体细胞和干细胞。
28.根据权利要求25-27任一项的打印的组织构建,其中所述细胞外基质组合物包含合成或天然来源的生物材料。
29.根据权利要求28的打印的组织构建体,其中所述细胞外基质组合物包含水凝胶。
30.根据权利要求28或29的打印的组织构建体,其中所述细胞外基质组合物包含一种或多种明胶、纤维蛋白和甲基丙烯酸明胶。
31.根据权利要求30的打印的组织构建体,其中所述细胞外基质组合物还包含微凝胶。
32.根据权利要求25-31任一项的打印的组织构建体,其中所述细胞外基质组合物完全裹绕脉管通道的网络。
33.根据权利要求25-32任一项的打印的组织构建体,其中所述活细胞均匀分布于整个所述一个或多个组织模型的每一个。
34.根据权利要求25-33任一项所述的打印的组织构建体,其中配置所述一个或多个组织模型的每个中的至少一些活细胞在距离一个或多个脉管通道不超过约1毫米处。
35.根据权利要求34的打印的组织构建体,其中所述距离不超过约300微米。
36.根据权利要求25-35任一项的打印的组织构建体,其中所述一个或多个组织模型的每个由包含活细胞的一根或多根载有细胞的丝的排列确定。
37.根据权利要求36的打印的组织构建体,其中所述一根或多根载有细胞的丝还包含细胞外基质材料。
38.根据权利要求37的打印的组织构建体,其中所述细胞外基质材料包含一种或多种明胶、纤维蛋白和甲基丙烯酸明胶。
39.根据权利要求25-38任一项的打印的组织构建体,其中所述一根或多根载有细胞的丝的至少一根还包含选自由以下组成的组的一种或多种功能性化学物质:药物,小分子,毒素,蛋白质和激素。
40.根据权利要求39的打印的组织构建体,其中所述细胞外基质组合物包含一种或多种添加剂,所述一种或多种添加剂已经从所述一根或多根载有细胞的丝扩散。
41.根据权利要求25-40中任一项的打印的组织构建体,其中脉管通道的网络具有分支结构,所述网络包含一个或多个分支。
42.根据权利要求25-41中任一项的打印的组织构建体,其中一个或多个脉管通道是曲线的。
43.根据权利要求25-42任一项的打印的组织构建体,其中一个或多个脉管通道具有沿其长度的不均匀直径。
44.根据权利要求25-43中任一项的打印的组织构建体,其中一个或多个脉管通道包含在其上的内皮层,内皮层包含至少约70%融汇。
45.根据权利要求44的打印的组织构建体,其中所述内皮细胞层含有100%融汇。
46.根据权利要求44或45的打印的组织构建体,其中一个或多个脉管通道在内皮层上还包含间质层或平滑肌细胞层。
47.根据权利要求25-46任一项所述的打印的组织构建体,其还包含在细胞外基质组合物中的一个或多个功能性通道。
48.根据权利要求47的打印的组织构建体,其中所述一个或多个功能性通道包含在其上的上皮细胞层。
49.根据权利要求48的打印的组织构建体,其中所述一个或多个功能性通道还包含上皮细胞层上的间质层。
50.根据权利要求25-49任一项所述的打印的组织构建体,还包含至少部分裹绕细胞外基质组合物的接口结构,并且包含与脉管通道的网络流体连通的流动通道。
51.一种打印上皮组织构建体的方法,所述方法包括:
在基底上沉积一根或多根牺牲丝以形成功能性通道模型,每一根牺牲丝包含短时性墨水和多个上皮细胞;
采用细胞外基质组合物至少部分裹绕功能性通道模型,
移除短时性墨水以在细胞外基质组合物中创建一个或多个功能性通道,在移除短时性墨水后上皮细胞的至少一部分残留在一个或多个功能性通道中,由此形成上皮组织构建体。
52.根据权利要求51的打印的方法,采用细胞外基质组合物至少部分裹绕功能性通道模型,发生在所述一根或多根牺牲丝的沉积过程中,从而在细胞外基质组合物中同时形成和包埋入一个或多个功能性通道模型。
53.根据权利要求51或52的方法,还包括在将各自包含诸多活细胞的一根或多根载有细胞的丝沉积在基底上,以形成一个或多个组织模型,每一个组织模型包含一种或多种预定的细胞类型。
54.根据权利要求53的方法,其中所述活细胞和所述一种或多种预定的细胞类型包括上皮细胞。
55.根据权利要求51-54任一项的方法,还包括,在移除短时性墨水之后,将上皮细胞和/或间质细胞的悬浮液注射入一个或多个功能性通道。
56.根据权利要求51-55任一项的方法,其中所述上皮组织构建体选自由以下组成的组:肾,肠,输乳管,尿道,和淋巴。
57.一种打印的上皮组织构建体,其包含:
一个或多个功能性通道,其包含在其上的上皮细胞层;和
细胞外基质组合物,其至少部分地裹绕所述一个或多个功能性通道。
58.根据权利要求57的打印的上皮组织构建体,其中所述一个或多个功能性通道还包含上皮细胞层上的间质层。
59.根据权利要求57或58的打印的上皮组织构建体,还包含一个或多个组织模型,每个组织模型包含一种或多种预定的细胞类型的诸多活细胞,其中所述细胞外基质组合物至少部分地裹绕所述一个或多个组织模型。
60.根据权利要求59的打印的上皮组织构建体,其中所述活细胞和所述一种或多种预定的细胞类型包括上皮细胞。
61.根据权利要求57-60中任一项的打印的上皮组织构建体,还包含在细胞外基质组合物中的脉管通道的网络。
62.权利要求57-61中任一项的打印的上皮组织构建体,其选自由以下组成的组:肾,肠,输乳管,尿道,胰管和淋巴。