组织工程皮肤体外构建的新型生物反应器制作方法

曹谊林, 李宏, 刘阳, 刘伟, 崔磊

2003年8月13日

2002年9月9日

2002年9月9日

上海组织工程研究与开发中心

C12M3/00GK2565838SQ02266979

体外 构建 新型 皮肤 生物 工程 组织

1.组织工程皮肤体外构建的新型生物反应器，其特征在于反应器为由反应器主体(2)与上盖(3)构成的封闭容器，反应器主体(2)与上盖(3)构成灌流小室(13)，灌流小室(13)底部设有向上突起的支撑圆台(21)，支撑圆台(21)中部为气压室(5)，气压室(5)通过气压通道(22)与气体出口(14)、入口(10)相连通，用于构建皮肤的硅胶膜(20)和细胞-材料复合物覆(7)盖于气压室(5)和支撑圆台(21)上，并通过紧固密封件(6)固定，紧固密封件(6)的外围为培养液环型通道(23)，培养液环型通道(23)通过培养液入口通道(24)与培养液入口(1)相连相，培养液环型通道(23)的外围为液面控制台(17)，液面控制台(17)的四周为储液槽(16)，该储液槽(16)与培养液出口(8)相连通，上盖(3)与支撑圆台(21)和液面控制台(17)之间形成一个气体空间(4)，上盖(3)设有与灌流小室(13)相连通的上灌流通道(19)，该通道(19)与上灌流入口(28)相连通2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，反应器主体(2)与上盖(3)构成的封闭容器中设置多个相互独立的灌流小室(13)，各个灌流小室(13)的储液槽(16)相互连通3.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于，反应器主体(2)与上盖(3)构成的封闭容器中设置四个相互独立的灌流小室(13)4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述及的紧固密封件(6)优选采用密封环5.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述及的紧固密封件(6)优选采用密封环6.根据权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述及的紧固密封件(6)优选采用密封环7.根据权利要求1～6任一项所述的反应器，其特征在于，反应器主体(2)与上盖(3)通过活动销(9)、锁紧销(11)和锁紧压片(12)进行配合固定

本实用新型涉及一种生物反应器，具体地说涉及一种医学和组织工程学中体外构建皮肤的生物反应器皮肤缺损修复的历史可以追溯到数百年前，目前常用修复途径有自体植皮、同种异体植皮、异种植皮，但由于供区不足、免疫排斥及传播疾病等原因，寻找一种理想的皮肤替代物一直是临床上一个亟需解决的难题组织工程学是应用工程学和生命科学的原理与方法，构建生物性替代物，以恢复、维持或增进受损器官或组织功能的一门科学根据组织工程的原理提出人工构建皮肤替代物是一种行之有效的方法按照常用的分类法，组织工程化皮肤可分为表皮替代物(epidermal replacement)、真皮替代物(dermal replacementS)和复合皮肤替代物(composite skinreplacement)其中表皮替代物、真皮替代物在实际临床应用中存在或多或少的不足，因此，寻求一种真正意义上的复合皮替代物以期在功能及外形上得到进一步改善，将是人们追求的目标构建上述的真正意义上的复合皮替代物，必须使含有表皮角朊细胞和真皮中的成纤维细胞的细胞复合物置于气-液界面，以使其与培养液中的营养物质保持良好的接触，模拟皮肤在体内的生长环境，以促使角朊细胞分化形成角质层，实现功能及外形上的进一步改善因此，体外构建皮肤的生物反应器将是决定复合皮替代物性能的一个重要关键因素MINUCELLS AND MINUTISSUE披露了一种体外构建皮肤的生物反应器，该反应器不仅结构复杂，且无法使细胞复合物在模拟皮肤在体内的生长环境，从而使所获得的复合皮替代物性能不够完美本实用新型的技术方案本实用新型的反应器为由反应器主体与上盖构成的封闭容器，反应器主体与上盖构成灌流小室，灌流小室底部设有向上突起的支撑圆台，支撑圆台中部为气压室，气压室与气体出、入口相连通，用于构建皮肤的硅胶膜和细胞-材料复合物覆盖于气压室和支撑圆台上，并通过紧固密封件固定，紧固密封件的外围为培养液通道，培养液通道与培养液入口相连相，培养液通道的外围为液面控制台，液面控制台的四周为储液槽，储液槽与培养液出口相连通上盖与支撑圆台和液面控制台之间形成一个气体空间上盖设有与灌流小室相连通的上灌流通道，该通道与上灌流入口相连通按照本实用新型，可在反应器主体与上盖构成的封闭容器中设置多个相互独立的灌流小室，各个灌流小室的储液槽相互连通本实用新型是这样使用的用于构建皮肤的硅胶膜和细胞-材料复合物覆盖于气压室和支撑圆台上，并通过紧固密封件固定，将培养液从培养液入口注入反应器灌流小室，为覆盖于支撑平台上的细胞复合物提供养分，灌流小室的液面控制台可控制培养液液面的高低，多余的培养液可流入周围的储液槽中，保证气-液界面的形成，上灌流通道可定期的为细胞复合物表面滴加培养液，保证处于空气中的细胞能进行正常的生长、繁殖、分化，培养液由培养液出口流出，可循环使用，压缩空气可通过气体入口进入气压室，使覆盖于气压室上的用于构建皮肤的硅胶膜和细胞-材料复合物受到张力的刺激，以模拟人体的生长环境本实用新型结构简单、便于操作，可长时间维持无菌小环境，组合后可方便置入CO2孵箱中，为皮肤的构建提供相对封闭、无毒、无菌、充足氧供、稳定温度的环境，并能够模拟人体的生长环境图2是

一种组织工程皮肤体外构建的新型生物反应器。该反应器为由反应器主体与上盖构成的封闭容器，反应器主体与上盖构成灌流小室，灌流小室底部设有向上突起的支撑圆台，支撑圆台中部为气压室，用于构建皮肤的复合物覆盖于气压室和支撑圆台上，并通过紧固密封件固定，紧固密封件的外围为培养液通道，培养液通道的外围为液面控制台，液面控制台的四周为储液槽，上盖与支撑圆台和液面控制台之间形成一个气体空间。上盖设有与灌流小室相连通的上灌流通道。本实用新型结构简单、便于操作，可长时间维持无菌小环境，组合后可方便置入CO