一种3D打印人工皮肤及制备方法与流程

文档序号:11116936阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种3D打印人工皮肤,其特征在于:自上而下依次包括含角质细胞的水凝胶层(2)、编织层(1)、含毛囊细胞的水凝胶层(3)和编织层(1);编织层(1)由高分子可降解材料编织而成,含有孔隙;含角质细胞的水凝胶层(2)和含毛囊细胞的水凝胶层(3)中均含有表皮生长因子和纳米银。

2.一种如权利要求1所述的3D打印人工皮肤的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将高分子可降解编织线按照编织工艺编织成具有一定孔隙率和厚度的编织层(1);

2)用常压等离子态氦气对编织层(1)表面进行处理;

3)将细胞生长因子和纳米银离子与水凝胶一起配置成水凝胶溶液;

4)将角质细胞和毛囊细胞分别与水凝胶溶液混合形成具有一定细胞浓度的混悬液

5)采用连续打印方法将含有角质细胞的水凝胶悬液打印在一张编织层(1)表面;

6)采用点阵打印方法将含有毛囊细胞的水凝胶悬液打印在另一张编织层(1)表面;

7)将打印完毕的角质细胞的编织层(1)重叠在打印了毛囊细胞的编织层(1)上面,然后进行固化,冻干处理。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,高分子可降解编织线采用聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)或聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)中的一种或几种材料,编织工艺科采用赫格利斯编织或二维三轴向编织,编织层厚度为50-500μm,得到的编织层孔隙率为15%-35%。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所用常压等离子态氦气的气体温度为90-110℃,流量为4-12L/min,处理时长为3-10min。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,水凝胶材料选用透明质酸钠、壳聚糖或硫酸软骨素中的一种,水凝胶和去离子水的摩尔比为1:20~1:50。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,所选细胞生长因子为表皮生长因子、成纤维细胞生长因子或血管内皮细胞生长因子,细胞生长因子、纳米银离子和水凝胶材料的摩尔比为10:1:5000~5:1:1000。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤4)中,角质细胞和毛囊细胞的来源为毛囊干细胞、经诱导分化的间充质干细胞或基因修饰的间充质干细胞,角质细胞的来源为经诱导分化的间充质干细胞或基因修饰的间充质干细胞,角质细胞和毛囊细胞在水凝胶中的浓度范围均为2×104~5×106cells/mL。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤5)中,打印角质细胞时,喷嘴喷速为10-50μL/s,喷嘴在编织层(1)表面的移动速度为0.5-2.5mm/s。

9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤6)中,打印毛囊细胞时,喷嘴喷速为5-25μL/s,喷嘴在编织层(1)表面的移动速度为1-5mm/s,其每个打印点之间的距离为2-5mm。

10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤7)中,固化、冻干处理的条件为,在4-6℃环境下,固化1-2h,真空冷冻干燥6-8h。

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