一种富集干细胞的脉管支架及其组合体的制作方法

本实用新型涉及一种富集干细胞的脉管支架及其组合体，属于骨科植入物领域。

背景技术：

由严重创伤、感染、骨不连、先天畸形、骨肿瘤切除等所致的骨缺损是导致此类患者伤残病废的主要原因，也是临床骨科常见的难题之一；其治疗主要依赖有效的骨替代物填充治疗。目前，作为骨缺损治疗金标准的自体骨移植由于存在供骨不足、供区血肿、感染、血管神经损伤等诸多并发症，严重限制了其临床应用。其他诸如同种异体骨移植、人工骨移植都缺乏良好的成骨能力，很难达到满意的临床效果。

近年来，以干细胞为种子细胞、可降解多孔材料为载体构建的组织工程骨在骨缺损修复中获得了较为可靠地疗效；然而，组织工程技术依赖体外培养获取足够的干细胞，由此不可避免的面临细胞培养带来的污染、染色体突变、成瘤等技术风险及异种血清相关的伦理问题，因此很难实现临床转化。

干细胞富集技术利用干细胞的粘附特性，通过将大量骨髓血从多孔材料中滤过，使得骨髓血中的间充质干细胞直接黏附于材料中，从而实现干细胞富集并直接制备富含大量骨髓间充质干细胞的复合植骨材料。该技术一体化地实现了骨髓间充质干细胞的筛选、富集以及与植骨材料的复合三个过程的整合，无需体外培养，避免了相应的技术风险和伦理问题，并且可于术中快速进行，具有极强的临床应用价值。目前，临床应用较为成熟的是干耀恺等发明的干细胞富集系统(专利号：CN200710173407.4等)。然而，以传统颗粒状多孔材料(如多孔β-TCP颗粒)作为滤过载体时，血流更倾向于从颗粒间的空隙中滤过，降低了干细胞的粘附效率，使得骨髓血未能充分利用，进而降低了治疗效果；此外，粘附的细胞主要分布于颗粒表层，颗粒中心缺乏足够的细胞粘附，也影响细胞分布的均匀性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种富集干细胞的脉管支架及其组合体，以解决上述问题。

本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供一种富集干细胞的脉管支架，其特征在于，包括：支架本体，为立方体形，三个主通道，分别贯穿立方体形相对的三组平面，三个主通道在支架本体的内部相交，分支通道，一端开口于立方体的表面，另一端开口于主通道的内壁上。

进一步，本实用新型的富集干细胞的脉管支架，还可以具有这样的特征：其中，支架本体为正方体形。

进一步，本实用新型的富集干细胞的脉管支架，还可以具有这样的特征：其中，设分支通道的直径为d，则主通道的直径b取值范围是：[2d，7.5d]。

进一步，本实用新型的富集干细胞的脉管支架，还可以具有这样的特征：其中，正方体各平面的边长，取值范围是：[10d,25d]。

进一步，本实用新型的富集干细胞的脉管支架，还可以具有这样的特征：其中，分支通道在立方体平面上的开口，以主通道的中心为圆心，呈圆周状均匀分布。

进一步，本实用新型的富集干细胞的脉管支架，还可以具有这样的特征：其中，分支通道在立方体平面上的开口，以主通道的圆为基准，呈螺旋线状分布。

进一步，本实用新型的富集干细胞的脉管支架，还可以具有这样的特征：其中，分支通道内部的开口位于与之开口于同一个平面上的主通道的内壁上。

本实用新型还提供一种富集干细胞的脉管支架组合体，包括多个如权利要求1-7中任意一项的富集干细胞的脉管支架，其特征在于：富集干细胞的脉管支架，拼接在一起，两个相邻的面之间的主通道和分支通道均相互联通。

实用新型的有益效果

本实用新型的富集干细胞的脉管支架及其组合体，通过设计脉管支架的主通道和分通道的结构和空隙大小，形成类似植物叶脉的通道分布形式，保证骨髓血在其中的充分滤过，并且有利于提高干细胞的粘附效率，有利于保证粘附的细胞在支架内部分布的均匀性。

本实用新型的富集干细胞的脉管支架及其组合体其结构还能通过虹吸作用保障营养输送，同时避免代谢废物堆积，可以更好的供干细胞生长。

附图说明

图1是本实用新型的富集干细胞的脉管支架的立体图；

图2是富集干细胞的脉管支架的剖面图；

图3是富集干细胞的脉管支架的对角线剖面图；

图4是多个富集干细胞的脉管支架组合成富集干细胞的脉管支架组合体后的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3所示，富集干细胞的脉管支架包括：支架本体11，三个主通道12以及分支通道13。

如图1所示，支架本体11，在本实施方式中支架本体11为正方体形。三个主通道12，分别贯穿立方体形相对的三组平面。主通道12为圆柱形通道，位于正方体各个面的中心位置。

如图2和图3所示，三个主通道12在支架本体11的内部相交。

分支通道13，一端开口于立方体的表面，另一端开口于主通道12的内壁上。

设分支通道13的直径为d，则主通道12的直径b取值范围是：[2d,7.5d]。正方体各平面的边长，取值范围是：[10d,25d]。在本实施方式中，分支通道13的直径为：500μm，主干的直径为2mm，正方体的边长为10mm。

在其它的实施方式中，正方体边长范围可以在8-10mm的范围内进行选择，主支的直径在1.5-3mm的范围内进行选择，侧支的直径在400-800μm的范围内进行选择。

分支通道13在立方体平面上的开口，以主通道12的中心为圆心，呈圆周状均匀分布。

分支通道13的开口位于与之开口于同一个平面上的主通道12的内壁上。

如图4所示，多个富集干细胞的脉管支架组合成富集干细胞的脉管组合体。当多个富集干细胞的脉管支架为正体形时，其相互之间的组合，能够形成规则形状的组合体。并且数量不同的富集干细胞的脉管支架能够组合成不同大小的组合体。

各个富集干细胞的脉管支架之间的主通道12和分支通道11均相通，以允许含有干细胞的液体从通道中流过，并且由于相邻的两个分支通道形成了转折形的通道，并且当细胞从上向下流动时，交替流经主通道和分支通道，因此更有利于干细胞的附着。

另外，由于分支通道的数量众多，因此，富集的效率也更高。

在其它的实施方式中，支架本体可以为立方体形，例如长方体形。但需要保证各个支架本体上的主通道和分支通道的位置能够相对应。

在其它的实施方式中，分支通道在立方体平面上的开口，还可以主通道开口的圆形为基准，沿螺旋线状分布。但是应当保证各个支架本体上的主通道和分支通道的位置能够相对应。

富集干细胞的脉管支架内部的主通道实现各个单元间的相互沟通，保障血流在其中的流通以及组织或血管的长入；侧通道可以进一步将血流分散至支架的各个位置以及保障组织及血管在支架中的充分分布。