一种干细胞双向诱导分化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及干细胞诱导分化装置，特别是涉及一种干细胞双向诱导分化装置，所述干细胞双向诱导分化装置包括细胞培养池、间隔板和仿生支架，所述间隔板固定于细胞培养池内，将细胞培养池分为第一培养部和第二培养部，所述间隔板上设有支架植入孔，所述仿生支架设于支架植入孔内。能够实现仿生支架材料中骨髓间充质干细胞向成骨成软骨同时双向诱导分化，不用骨和软骨支架材料分开体外诱导后再组装到一起，可以解决骨软骨界面结合不牢固，易分离脱落的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种干细胞双向诱导分化装置
本专利技术涉及干细胞诱导分化装置，特别是涉及一种干细胞双向诱导分化装置。
技术介绍
骨髓间充质干细胞(BMSCs)因其来源丰富，在体外不同成分的定向诱导分化培养基中可分化为成骨细胞、软骨细胞等，是组织工程和生物3D打印理想的种子细胞。前期研究表明，3D打印支架中骨髓间充质干细胞在体外预先诱导分化后再植入体内可以获得更佳的成骨成软骨修复效果。骨髓间充质干细胞可以分别在成软骨定向诱导培养液中诱导分化为软骨细胞，在成骨定向诱导培养液中诱导分化为成骨细胞。因为成骨诱导分化培养液与成软骨诱导分化培养液成分上的差异，目前常见的方法是把双层支架的骨相和软骨相中的骨髓间充质干细胞分开向成骨、成软骨定向诱导，然后再把诱导后的骨相和软骨相两层支架通过粘合、缝合、嵌套组装在一起，造成两者间界面结合不牢固，易分离脱落。因此无法实现在同一个装置中同时实现成骨和成软骨双向诱导分化。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种干细胞双向诱导分化装置，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种干细胞双向诱导分化装置，所述干细胞双向诱导分化装置包括细胞培养池、间隔板和仿生支架，所述间隔板固定于细胞培养池内，将细胞培养池分为第一培养部和第二培养部，所述间隔板上设有支架植入孔，所述仿生支架固定于支架植入孔内。如上所述，本专利技术的干细胞双向诱导分化装置，具有以下有益效果：能够实现仿生支架材料中骨髓间充质干细胞向成骨成软骨同时双向诱导分化，不用骨和软骨支架材料分开体外诱导后再组装到一起，可以解决骨软骨界面结合不牢固，易分离脱落的难题。3D打印的骨软骨双相支架经体外预诱导且两者间的界面牢固结合，可显著提高骨软骨损伤的修复效果，具有重大临床意义和社会经济效益。附图说明图1显示为干细胞双向诱导分化装置的立体图。图2显示为在细胞培养板上的多个干细胞双向诱导分化装置。图3显示为本专利技术的干细胞双向诱导分化装置的仿生支架示意图。图4显示为本专利技术的干细胞双向诱导分化装置的间隔板正视图。图5显示为本专利技术的干细胞双向诱导分化装置的间隔板立体图。元件标号说明1细胞培养池11第一培养部12第二培养部2间隔板21支架植入孔3仿生支架31透明软骨层32钙化软骨层33软骨下骨层具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的优点及功效。请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1所示，本专利技术提供一种干细胞双向诱导分化装置，所述干细胞双向诱导分化装置包括细胞培养池1、间隔板2和仿生支架3，所述间隔板2固定于细胞培养池1内，将细胞培养池1分为第一培养部11和第二培养部12，所述间隔板2上设有支架植入孔21，所述仿生支架3固定于支架植入孔21内。所述细胞培养池1为可向其中加入细胞培养基并能够进行细胞培养的器皿。所述细胞培养池1选自细胞培养皿或细胞培养板上的各孔。所述细胞培养板选自48孔细胞培养板、24孔细胞培养板、12孔细胞培养板或6孔细胞培养板。在一较佳实施例中，所述细胞培养池1选自12孔细胞培养板上的各孔。所述间隔板2的材质选自聚乳酸材质、聚己内酯或者聚乳酸-羟基乙酸共聚物等。所述间隔板2的长度与所述细胞培养池1的直径相同。在一种实施方式中，所述间隔板的长度为2.3cm。所述间隔板2的宽度在所述细胞培养池1的高度以下。优选的，所述间隔板2的宽度与所述细胞培养池1的高度相同。在一种实施方式中，所述间隔板的宽度为1.5cm。所述间隔板2的厚度为200～600μm。所述间隔板2的厚度选自以下任一范围：200～300μm、300～400μm、400～500μm、500～600μm。所述间隔板2与细胞培养池1固定连接。在一种实施方式中，用无毒可降解的生物胶水将间隔板2与细胞培养池1接触部位密封粘牢。密封固定连接可保证两培养部中加入培养基后不互相流通。所述间隔板2可通过3D打印制备，也可通过现有的激光切割技术制备。所述间隔板2上设有一个或多个支架植入孔21。在一种实施方式中，所述间隔板2上设有两个支架植入孔21。两个支架植入孔21对称分布。所述支架植入孔21的形状与仿生支架3的外形匹配。所述支架植入孔21的直径小于间隔板2的宽度。在一种实施方式中，所述支架植入孔21为直径3～7mm的圆形孔。所述仿生支架3包括依次连接的透明软骨层31、钙化软骨层32和软骨下骨层33。在一种实施方式中，所述仿生支架3由3D打印制备获得。3D打印的仿生支架体外预诱导后，界面结合牢固，可显著提高骨软骨损伤的修复效果。在一种实施方式中，所述仿生支架3的材质选自高分子聚合物、无机物材料、天然高分子聚合物或复合材料。所述高分子聚合物例如为聚己内酯、聚乳酸、聚氨酯、聚乳酸-羟基乙酸聚合物等；所述无机物材料例如为羟基磷灰石、磷酸三钙；所述天然高分子聚合物例如为壳聚糖、海藻酸盐、胶原。在一较佳实施例中，所述仿生支架3的材质选自聚己内酯。聚己内酯拥有良好的可打印性、良好的可塑性、及力学性能优良等诸多优点。所述透明软骨层31的孔径为150～250μm。所述透明软骨层31植入体内后起到承受负荷和润滑作用。所述钙化软骨层32为孔径0～8μm的致密不透水结构。所述钙化软骨层32植入体内后起到间隔作用，可防止软骨下骨的血管长入透明软骨层。所述软骨下骨层33的孔径为300-500μm。所述软骨下骨层33植入体内后起到承受负荷和支撑作用。在一种实施方式中，所述仿生支架3为圆柱形。所述仿生支架3的底面直径与支架植入孔21的直径相同。相同的直径可保证二者密封连接，在两培养部内加入培养基后，培养基不会互相流通。在一种实施方式中，所述仿生支架3的底面直径为5mm，高度为4mm，钙化软骨层致密无孔，且厚度为300μm。所述钙化软骨层32的厚度与间隔板2的厚度可相同或不同。在一较佳实施例中，所述钙化软骨层32的厚度与间隔板2的厚度相同。相同的厚度可使得当仿生支架3置于支架植入孔21内时，所述钙化软骨层32恰好完全置于间隔板2内，使两端的透明软骨层31和软骨下骨层33分别完全置于两个培养部内。所述仿生支架3与支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干细胞双向诱导分化装置，其特征在于，所述干细胞双向诱导分化装置包括细胞培养池(1)、间隔板(2)和仿生支架(3)，所述间隔板(2)设于细胞培养池(1)内，将细胞培养池(1)分为第一培养部(11)和第二培养部(12)，所述间隔板(2)上设有支架植入孔(21)，所述仿生支架(3)固定于支架植入孔(21)内，以使第一培养部(11)和第二培养部(12)互不相通。/n

【技术特征摘要】
1.一种干细胞双向诱导分化装置，其特征在于，所述干细胞双向诱导分化装置包括细胞培养池(1)、间隔板(2)和仿生支架(3)，所述间隔板(2)设于细胞培养池(1)内，将细胞培养池(1)分为第一培养部(11)和第二培养部(12)，所述间隔板(2)上设有支架植入孔(21)，所述仿生支架(3)固定于支架植入孔(21)内，以使第一培养部(11)和第二培养部(12)互不相通。


2.根据权利要求1所述的干细胞双向诱导分化装置，其特征在于，所述细胞培养池(1)选自细胞培养皿或细胞培养板上的各孔。


3.根据权利要求2所述的干细胞双向诱导分化装置，其特征在于，所述细胞培养板选自48孔细胞培养板、24孔细胞培养板、12孔细胞培养板或6孔细胞培养板。


4.根据权利要求1所述的干细胞双向诱导分化装置，其特征在于，所述间隔板(2)还包括以下特征中的一项或几项：
1)所述间隔板(2)的长度与所述细胞培养池(1)的直径相同；
2)所述间隔板(2)的宽度在所述细胞培养池(1)的高度以下；
3)所述间隔板(2)的厚度为200～600μm；
4)所述间隔板(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金武，邓昌旭，杨泽政，石国宏，柳毅浩，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31