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一种用于治疗或预防宫腔粘连的3D打印“hUCMSCs-子宫内膜床”及其制备方法技术

技术编号:42305944 阅读:15 留言:0更新日期:2024-08-14 15:52
本发明专利技术公开了一种用于治疗或预防宫腔粘连的3D打印“hUCMSCs‑子宫内膜床”及其制备方法。该制备方法,包括如下步骤:(1)以聚己内酯作为基材,制备3D打印PCL支架;(2)将3D打印PCL支架加入含多巴胺的Tris‑HCl溶液中,待多巴胺在PCL支架表面自聚合形成PDA后取出支架,得到3D打印PCL‑PDA支架;(3)将3D打印PCL‑PDA支架灭菌,清洗,并在支架上滴加hUCMSCs细胞悬液,孵育以进行初始粘附,培养7‑15d,得到用于治疗或预防宫腔粘连3D打印“hUCMSCs‑子宫内膜床”。本发明专利技术将为宫腔粘连的防治提供新的思路和策略,具有重要的临床意义及广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及医用生物材料,具体涉及一种用于治疗或预防宫腔粘连的3d打印“hucmscs-子宫内膜床”及其制备方法。


技术介绍

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技术介绍

1、宫腔粘连(iua)又称为asherman综合征,是由于各种因素引起子宫内膜基底层损伤,从而引起子宫内膜纤维化,形成膜状或纤维粘连带,导致部分或全部宫腔闭塞所引起的一系列综合征。人工流产、清宫术、诊断性刮宫、宫腔镜手术、剖宫产术等均可引起iua,iua可导致月经量减少、闭经、周期性腹痛、不孕、反复流产、胎盘异常等并发症,严重影响女性生殖健康和生育能力。

2、随着宫腔镜检查及宫腔镜下粘连分离术(transcervicalresection ofadhesion,tcra)的广泛应用,目前临床上治疗iua的主要方案是以tcra为主的综合治疗,手术治疗基本可以恢复子宫腔的形状,但不能有效修复子宫内膜的生理功能,粘连的复发率仍较高,据报道,tcra术后再粘连率高达62.5%,妊娠成功率仅22.5%~33.3%。

3、临床上常用于tcra术后预防再复发的方法包括宫腔放置宫内节育器(iud)、球囊支架、透明质酸钠、羊膜、激素治疗等,tcra后放置宫内节育器可对宫腔起到暂时性的机械支撑扩张作用,联合激素治疗更有利于降低再粘连的发生率,帮助子宫内膜的修复,但iud面积有限,子宫前后壁不能完全被分离,且iud放置的时间不可过长,临床应用有一定局限性。宫腔球囊支架能够帮助阻止创面之间的接触,并可以扩张子宫壁,具有一定的屏障作用,可用于预防再粘连的形成,但单纯使用球囊并不能完全预防粘连的发生,且异物在体内影响过大。透明质酸钠等宫腔防粘剂可起到机械屏障作用,对预防iua的发生有一定效果,但实际应用中,凝胶固定性较差、容易丢失,缺乏足够长的停留时间而难以实现长期预防再粘连的目的。雌激素能够帮助修复子宫内膜组织,加速内膜再生,可防止新粘连形成,但关于雌激素的剂量、剂型以及给药方式,目前国际上尚无统一标准,治疗稳定性欠佳。近年来,有研究者将羊膜用于中重度iua患者tcra后预防粘连的复发,发现羊膜能够在一定程度上降低再粘连的发生率,但羊膜在移植期间可能存在特异性,引起急性排斥反应、感染等,限制了其临床应用。因此,临床上急需探索新的治疗方法以修复iua患者的子宫内膜,降低复发率,改善患者的生育能力。

4、最新的治疗研究手段聚焦在干细胞治疗,干细胞拥有自我复制、组织分化、旁分泌等功能,在促进子宫内膜修复再生方面有很强的应用潜力。已有研究表明,脐带间充质干细胞、经血干细胞、羊膜间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、骨髓间充质干细胞等多种干细胞均可用于治疗iua,促进子宫内膜修复。而其中人脐带间充质干细胞(human umbilicalcord mesenchymal stem cells,hucmscs)具有易于获取、伦理限制小,且便于大规模体外扩增,经济效益高等优点,具有广阔的临床应用前景。

5、现有的针对iua的干细胞治疗方法中,干细胞移植以涂抹、灌注或注射法为主,对于干细胞在组织损伤处的停留时间、定殖效率无法保证,限制了干细胞的应用效果及治疗稳定性。如何提高干细胞在损伤局部的停留时间、定殖效率及持续性作用仍是一个难题。


技术实现思路

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技术实现思路

1、本专利技术解决了现有技术存在的问题,提供一种用于治疗或预防宫腔粘连的3d打印“hucmscs-子宫内膜床”及其制备方法,本专利技术提出的3d打印“hucmscs-子宫内膜床”(pcl-pda支架)具有良好的机械性能、降解性能和生物相容性,可为hucmscs提供三维生长空间,延长hucmscs在子宫内膜损伤局部的停留时间和定植效率,提高干细胞的修复效果;本专利技术将为宫腔粘连的防治提供新的思路和策略,具有十分重要的临床意义及广阔的应用前景。

2、本专利技术的目的是提供一种用于治疗或预防宫腔粘连的3d打印“hucmscs-子宫内膜床”的制备方法,包括如下步骤:

3、(1)制备3d打印pcl支架:以聚己内酯(pcl)作为基材,利用基于气动控制的熔融沉积成型3d打印技术,先设计三维模型,将所述三维模型导入3d打印机控制软件,并根据预先设置好的3d打印工艺参数,逐层打印制备3d打印pcl支架,聚己内酯分子量为14000-80000,3d打印工艺参数为:喷嘴直径为0.3-0.4mm,层高为0.12-0.30mm,填充密度为25%-50%,打印温度为70℃-165℃,打印气压为0.06-0.60mpa,打印速度为1-14mm/s;

4、(2)制备3d打印pcl-pda支架:将3d打印pcl支架加入含多巴胺的tris-hcl溶液中,避光条件下搅拌过夜,待多巴胺在pcl支架表面自聚合形成聚多巴胺(pda)后取出支架,洗涤,干燥后得到3d打印pcl-pda支架,含多巴胺的tris-hcl溶液中多巴胺浓度为1-3mg/ml,pcl-pda支架体积与含多巴胺的tris-hcl溶液的体积之比为0.10-0.45:1;

5、(3)制备3d打印“hucmscs-子宫内膜床”:将3d打印pcl-pda支架置于培养器皿中灭菌后,再用pbs清洗,最后用含10%胎牛血清的dmem/f-12完全培养基浸泡支架,吸去dmem/f-12完全培养基,并在3d打印pcl-pda支架上滴加hucmscs细胞悬液,培养器皿中细胞接种量为2.5-5万个/cm2,在37℃和5% co2中孵育20-30分钟以进行初始粘附,随后补加含10%胎牛血清的dmem/f-12完全培养基至完全培养基浸没支架,置于37℃和5%co2中培养7-15d,即可得到用于治疗或预防宫腔粘连的hucmscs-支架复合物,即3d打印“hucmscs-子宫内膜床”。

6、宫腔粘连(iua)是由各种原因引起子宫内膜基底损伤从而部分或全部宫腔闭塞所引起的一系列综合征,是女性不孕症的常见病因。人脐带间充质干细胞(hucmscs)被认为是治疗iua的一种有前景的方法,在治疗iua中展现了巨大的优势。但现有的针对iua的干细胞治疗方法中,干细胞移植以涂抹、灌注或注射法为主,对于干细胞在组织损伤处的停留时间、定殖效率无法保证,限制了干细胞的作用。本专利技术重要侧重在组织工程学研发与干细胞的整体构建,为治疗iua提供了一种新的选择。组织工程学三要素包括:种子细胞、支架、微环境。其中,支架是该三要素的核心,不仅可以为种子细胞提供三维生长空间,还可以为适合组织修复的生物环境提供特定的空间结构。近年来,已有研究者使用干细胞-支架复合物治疗iua,常见的支架材料包括胶原及胶原复合物、泊洛沙姆凝胶和3d打印甲基丙烯酸化明胶/甲基丙烯酸化胶原蛋白水凝胶等,但这些材料存在机械性能较差、易快速降解、细胞植入率低、组织相容性较差、及细胞的定植不准确等问题。3d打印技术可以在一定程度上精确地控制底部形成单元在时间和空间上的材料,还可以根据组织缺损部位进行个性化制造。有研究者使用人骨髓间充质干细胞-plga支架复合物来修复子宫内膜,plga支架有良好的生物相容性和生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于治疗或预防宫腔粘连的3D打印“hUCMSCs-子宫内膜床”的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的3D打印工艺参数为:喷嘴直径为0.3-0.4mm,层高为0.20-0.25mm,填充密度为35%-40%,打印温度为130℃-165℃,打印气压为0.40MPa,打印速度为3-4mm/s。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的含多巴胺的Tris-HCl溶液由如下步骤制备得到:将Tris在水中溶解,之后加入HCl调节体系至pH值为8-9,配制得到Tris-HCl溶液,Tris-HCl缓冲液浓度为0.01mol/L,多巴胺溶于Tris-HCl溶液中,搅拌溶解,得到含多巴胺的Tris-HCl溶液。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的含多巴胺的Tris-HCl溶液中多巴胺浓度为2mg/mL,Tris-HCl缓冲液pH值为8.5。

5.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的PCL-PDA支架体积与含多巴胺的Tris-HCl溶液的体积之比为0.18-0.30:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的灭菌具体步骤为:将3D打印PCL-PDA支架置于培养器皿中紫外线照射后,然后将3D打印PCL-PDA支架浸入乙醇中。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的将3D打印PCL-PDA支架置于培养器皿中灭菌后,再用PBS清洗,最后用含10%胎牛血清的DMEM/F-12完全培养基浸泡支架具体步骤为:将3D打印PCL-PDA支架置于培养器皿中紫外线照射0.5-2小时,然后将3D打印PCL-PDA支架浸入体积分数为75%乙醇中12-24小时进行灭菌后,再用PBS清洗,最后用含10%胎牛血清的DMEM/F-12完全培养基浸泡支架12-48小时。

8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的3D打印“hUCMSCs-子宫内膜床”。

9.权利要求8所述的3D打印“hUCMSCs-子宫内膜床”在治疗或预防宫腔粘连中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种用于治疗或预防宫腔粘连的3d打印“hucmscs-子宫内膜床”的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的3d打印工艺参数为:喷嘴直径为0.3-0.4mm,层高为0.20-0.25mm,填充密度为35%-40%,打印温度为130℃-165℃,打印气压为0.40mpa,打印速度为3-4mm/s。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的含多巴胺的tris-hcl溶液由如下步骤制备得到:将tris在水中溶解,之后加入hcl调节体系至ph值为8-9,配制得到tris-hcl溶液,tris-hcl缓冲液浓度为0.01mol/l,多巴胺溶于tris-hcl溶液中,搅拌溶解,得到含多巴胺的tris-hcl溶液。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的含多巴胺的tris-hcl溶液中多巴胺浓度为2mg/ml,tris-hcl缓冲液ph值为8.5。

5.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:万迎春罗欣马慧婷申秀银叶少欣吴淑贞郭晓玲刘正平
申请(专利权)人:佛山市妇幼保健院
类型:发明
国别省市:

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