一种多尺度组织工程复合支架及其制备装置和制备方法与流程

技术特征：
1.一种多尺度组织工程复合支架的制备方法，其特征在于，所述多尺度组织工程复合支架包括多个依次叠置的纤维层，其中多个依次叠置的纤维层包括至少一个第一纤维层，所述至少一个第一纤维层包括第一纤维丝、第二纤维丝和第三纤维丝，所述第一纤维层的形成步骤包括：在收集板上形成直径为50-1000μm的多条第一纤维丝，所述多条第一纤维丝平行排列；在多条第一纤维丝之间形成直径为1-50μm的第二纤维丝；在所形成的第一纤维丝和第二纤维丝的结构上形成直径为50-1000nm的第三纤维丝。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一纤维层中，相邻的第一纤维丝之间间隔50-1000μm。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述第一纤维层中，所述第二纤维丝为多条，多条第二纤维丝与第一纤维丝平行排列，相邻的第二纤维丝之间间隔1-50μm。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述第一纤维层中，所述第三纤维丝为多条，多条第三纤维丝平行排列，相邻的第三纤维丝之间间隔50-1000nm。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多条第三纤维丝与所述第一纤维丝和第二纤维丝平行的设置在所述多条第一纤维丝和第二纤维丝之间。6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述多个依次叠置的纤维层包括多个第一纤维层和设置在相邻两个第一纤维层之间的第二纤维层，所述多个第一纤维层的第一纤维丝相互平行，所述第二纤维层由相互平行的直径为50-1000μm的多条纤维丝构成，所述第二纤维层的相邻纤维丝之间间隔50-1000μm。7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第三纤维丝无序沉积在所述第一纤维丝和第二纤维丝上。8.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，所述多尺度组织工程复合支架的多个纤维层均为第一纤维层，所述多尺度组织工程复合支架的相邻两个第一纤维层的第一纤维丝之间不平行。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一纤维丝为合成聚合物打印材料，通过熔融沉积打印喷头打印成型；所述第二纤维丝为合成聚合物打印材料，通过熔融静电纺丝打印喷头打印成型；所述第三纤维丝为将合成聚合物和/或天然聚合物的聚合物溶液通过溶液静电纺丝打印喷头打印成型。10.一种多尺度组织工程复合支架，其特征在于，所述多尺度组织工程复合支架包括多个依次叠置的纤维层，其中多个依次叠置的纤维层包括至少一个第一纤维层，所述至少一个第一纤维层包括直径为50-1000μm的多条平行排列的第一纤维丝、形成在多条第一纤维丝之间的直径为1-50μm的第二纤维丝、以及在第一纤维丝和第二纤维丝的结构上的直径为50-1000nm的第三纤维丝。11.如权利要求10所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，在所述第一纤维层中，相邻的第一纤维丝之间间隔50-1000μm。12.如权利要求11所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，在所述第一纤维层中，所述第二纤维丝为多条，多条第二纤维丝与第一纤维丝平行排列，相邻的第二纤维丝之间间隔1-50μm。
13.如权利要求12所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，在所述第一纤维层中，所述第三纤维丝为多条，多条第三纤维丝平行排列，相邻的第三纤维丝之间间隔50-1000nm。14.如权利要求13所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，所述多条第三纤维丝与所述第一纤维丝和第二纤维丝平行的设置在所述多条第一纤维丝和第二纤维丝之间。15.如权利要求10或14所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，所述多个依次叠置的纤维层包括多个第一纤维层和设置在相邻两个第一纤维层之间的第二纤维层，所述多个第一纤维层的第一纤维丝相互平行，所述第二纤维层由相互平行的直径为50-1000μm的多条纤维丝构成，所述第二纤维层的相邻纤维丝之间间隔50-1000μm。16.如权利要求12所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，所述第三纤维丝无序沉积在所述第一纤维丝和第二纤维丝上。17.如权利要求10-14之一所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，所述多尺度组织工程复合支架的多个纤维层均为第一纤维层，所述多尺度组织工程复合支架的相邻两个第一纤维层的第一纤维丝之间不平行。18.如权利要求10所述的多尺度组织工程复合支架，其特征在于，所述第一纤维丝为合成聚合物材料；所述第二纤维丝为合成聚合物材料；所述第三纤维丝为合成聚合物和/或天然聚合物材料。19.一种多尺度组织工程复合支架的制备装置，其特征在于，所述制备装置执行如权利要求1-9之一所述的制备方法，所述制备装置包括x轴运动系统、y轴运动系统、z轴运动系统、用于施加打印材料的打印喷头和收集部；所述x轴运动系统用于驱动打印喷头沿x轴方向运动，所述y轴运动系统用于驱动打印喷头沿y轴方向运动，所述z轴运动系统用于驱动打印喷头沿z轴方向运动，所述x轴方向、y轴方向和z轴方向彼此垂直；所述打印喷头包括第一打印喷头、第二打印喷头和第三打印喷头，所述第一打印喷头为熔融沉积打印喷头，第二打印喷头为熔融静电纺丝打印喷头，第三打印喷头为溶液静电纺丝打印喷头；所述收集部用于承载打印的多尺度组织工程复合支架。20.如权利要求19所述的制备装置，其特征在于，所述多尺度组织工程复合支架的制备装置还包括监控系统，所述监控系统包括计算机和摄像头，用于监测并控制第一打印喷头、第二打印喷头和/或第三打印喷头的最下端与所述收集部上表面之间的距离。

技术总结
本发明涉及一种多尺度组织工程复合支架及其制备装置和制备方法，所述多尺度组织工程复合支架包括多个依次叠置的纤维层，其中至少一个第一纤维层包括第一纤维丝、第二纤维丝和第三纤维丝，所述第一纤维层的形成步骤包括：在收集板上形成直径为50-1000μm的多条第一纤维丝，所述多条第一纤维丝平行排列；在多条第一纤维丝之间形成直径为1-50μm的第二纤维丝；在所形成的第一纤维丝和第二纤维丝的结构上形成直径为50-1000nm的第三纤维丝。本发明实施例所制备的支架既具有较好的机械强度，还具有适当的孔径和孔隙率，能够促进细胞的渗透、营养物质的运输，为细胞活动提供适宜的微环境，促进细胞黏附、增殖、分化、迁移等。迁移等。迁移等。


技术研发人员：孙伟 王程锦 张磊 赵雨 徐圆圆 庞媛
受保护的技术使用者：上普（北京）生物科技有限公司
技术研发日：2020.10.28
技术公布日：2022/1/17