本发明属于医疗器械中植入器械技术领域,具体地说,是涉及一种3d生物打印纳米ha-peek复合材料的椎间融合器。
背景技术:
目前,临床上应用的椎间融合器多为涤纶制品和聚四氟乙烯等不可降解的聚合物材料。对于椎间融合器的置换,这种材料的椎间融合器主要通过在内表面涂层抗凝或者抑制血栓形成的药物,可以在早期实现较好的通畅效果,然而在移植后期药物逐渐释放完毕后,很容易形成血栓最终导致移植的失败。
内皮细胞具有抗血栓形成、抑制血小板聚焦和平滑肌的病理增生等作用,被认为是最终解决血栓形成及内膜增生的最有效方法。通过使用表征内皮细胞的特异性抗体促进组织工程椎间融合器的快速内皮化的手段,在移植的早期取得了较好的通畅效果,然而在移植后期出现不同程度的内膜增生;究其原因,主要是组织工程椎间融合器的微环境不适合细胞的生存和功能的发挥。人工椎间融合器的孔隙率和孔径与组织工程材料内细胞的存活、增殖和分化紧密相关。如何优化局部微环境和实现生物人工椎间融合器的重塑是目前研究的难题。
近年来,三维打印技术在制备组织工程用三维支架与细胞打印输出方面得到了快速发展和应用,为制备具有良好细胞生存微环境的椎间融合器创造了条件,但是因为椎间融合器需要打印输出多层细胞及细胞附着的支架,而支架材料的打印温度通常远高于细胞的存活温度,这会造成在打印支架的过程中因为高温而导致细胞死亡的技术问题。
技术实现要素:
本技术:
提供了一种3d生物打印纳米ha-peek复合材料的椎间融合器,解决现有使用3d技术打印椎间融合器过程中,存在的支架材料的打印温度高于细胞的存活温度导致细胞死亡的技术问题。
为解决上述技术问题,本申请采用以下技术方案予以实现:
提出一种3d生物打印纳米ha-peek复合材料的椎间融合器,采用如下方法制备:
在旋转收集器表面打印内皮细胞;
将第一支架组装于打印有内皮细胞的旋转收集器上;
在所述第一支架表面打印平滑肌细胞;
在所述打印有平滑肌细胞的第一支架外围组装第二支架;
在所述第二支架上打印纳米ha-peek复合材料;
将所述旋转收集器置入细胞培养也中浸泡并脱模获得椎间融合器;
其中,所述第一支架和所述第二支架均采用3d打印方法预先制备。
与现有技术相比,本申请的优点和积极效果是:本申请提出的3d生物打印纳米ha-peek复合材料的椎间融合器中,采用第一支架和第二支架预先打印制备,然后再通过打印内皮细胞、逐一组装两个支架以及采用3d打印方法种植细胞于支架中的方式制备椎间融合器的方式,将支架打印和细胞种植的步骤分开执行,在采用3d打印方法种植细胞时,支架已经降温,在保证细胞分层均匀种植的同时,避免了支架材料打印温度高于细胞的存活温度造成的细胞死亡的技术问题。并且,打印过程中采用的旋转收集器采用中空结构,并将其两端安装在缓冲轴承上,减缓了打印过程中旋转收集器转动产生的抖动情况,提高了打印质量。
阅读本申请实施方式的详细描述后,本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
具体实施方式
下面对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
本申请提出的3d生物打印纳米ha-peek复合材料的椎间融合器,包括如下步骤:
步骤s11:在旋转收集器表面打印内皮细胞。
步骤s12:将第一支架组装于打印有内皮细胞的旋转收集器上。
步骤s13:在所述第一支架表面打印平滑肌细胞。
步骤s14:在所述打印有平滑肌细胞的第一支架外围组装第二支架。
步骤s15:在所述第二支架上打印纳米ha-peek复合材料。
步骤s16:将所述旋转收集器置入细胞培养也中浸泡并脱模获得椎间融合器。
其中,所述第一支架和所述第二支架均采用3d打印方法预先制备。
上述本申请提出的3d生物打印纳米ha-peek复合材料的椎间融合器中,采用第一支架和第二支架预先打印制备,然后再通过打印内皮细胞、逐一组装两个支架以及采用3d打印方法种植细胞于支架中的方式制备椎间融合器的方式,将支架打印和细胞种植的步骤分开执行,在采用3d打印方法种植细胞时,支架已经降温,在保证细胞分层均匀种植的同时,避免了支架材料打印温度高于细胞的存活温度造成的细胞死亡的技术问题。并且,打印过程中采用的旋转收集器采用中空结构,并将其两端安装在缓冲轴承上,减缓了打印过程中旋转收集器转动产生的抖动情况,提高了打印质量。
应该指出的是,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。