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一种具有组织学结构的人工食道的制备方法

阅读:351发布:2020-05-15

专利汇可以提供一种具有组织学结构的人工食道的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种具有 组织学 结构的人工食道的制备方法,特点是先从动物食道的粘膜组织中提取基膜蛋白液,然后制取电纺丝/脱细胞基质 支架 ,再制取带有双面微槽的聚 氨 酯薄片,最后将聚氨酯薄片包裹在电纺丝/脱细胞基质支架外并纵向缝接成管状,得到具有组织学结构的人工食道;优点是通过该方法可制备出模拟正常人体食道的组织学结构的人工食道,利用了组织工程学原理,在体外构建出与人体食道具有相似微观构造和功能的人工食道,然后逐层与病变食道 切除 后的剩余食道相缝接,使人工食道逐渐长成为真正的食道,并与人体内原有食道融合,与传统的替代物相比,结构与功能上更趋近天然食道,能减轻病患的痛苦,延长病患的生命。,下面是一种具有组织学结构的人工食道的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种具有组织学结构的人工食道的制备方法,其特征在于具体包括以下步骤:
(1)、取动物食道中的粘膜及粘膜下层,洗净、剪碎,并将粘膜及粘膜下层组织浸入由NaCl、Tris-HCl、苯甲基磺酰氟和N-甲基来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为3.4mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物再浸入由NaCl、Tris-HCl、苯甲基磺酰氟和N-甲基马来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为0.5mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物接着浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为2.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物最后浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为4.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在
4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,将四次所取得的上清液混合,得到基膜蛋白液,用于支架包被;
(2)、取动物食道中的粘膜和粘膜下层,清冲洗干净,并用75%酒精浸泡1~4h消毒,消毒后用PBS缓冲液冲洗干净,将由青霉素与链霉素组成的双抗和曲拉通混合到PBS缓冲液中形成PBS混合液,其中:曲拉通在PBS混合液的重量百分比为1%、青霉素和链霉素在PBS混合液中的浓度均为200U/L,再将上述粘膜及粘膜下层置于该PBS混合液中,振荡并持续涡旋,每12h更换PBS混合液,持续振荡涡旋3天后用含双抗的PBS缓冲液清洗粘膜及粘膜下层,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,然后将粘膜及粘膜下层在37℃的温度下浸泡在含有DNA酶的PBS缓冲液中2h,其中:DNA酶在PBS缓冲液中的浓度为1000~5000U/L,再用含双抗的PBS缓冲液清洗,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,得到食道粘膜脱细胞基质;
(3)、用三氟乙醇溶解聚己内酯得到聚己内酯溶液、用甲酸溶解丝素蛋白得到丝素蛋白溶液,并将聚己内酯溶液和丝素蛋白溶液按溶质重量比为4:1的比例混合得到混合液,然后以六氟异丙醇为溶剂调节混合液的浓度为0.125μg/ml,并作为电纺丝溶液,取步骤(2)所制备的食道粘膜脱细胞基质作为基底,通过静电纺丝装置将电纺丝溶液在基底内腔表面进行静电纺丝,获得纤维直径为50~500nm、厚度为100~200nm 的多孔纤维膜,然后将此多孔纤维膜连同基底一起浸泡在步骤(1)所制备的基膜蛋白液中,在4℃下浸泡24 h后取出,并以PBS缓冲液冲洗去多余基膜蛋白,得到包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架,备用;
(4)、将可降解聚酯型聚酯溶于1,4-二六环中,配制成重量浓度为5~25%的聚氨酯溶液,将该聚氨酯溶液浇注到带有连续和点断微槽结构的模具上,制备成宽为5~10厘米且带有双面微槽的长方形的聚氨酯薄片,其中聚氨酯薄片的一面为连续微槽,另一面为点断微槽,连续微槽的结构为:槽宽200µm、槽深30µm、槽间距30µm;点断微槽的结构为:槽宽100~200µm、槽深30µm,每个隔断长100~200µm,隔断宽30µm、同一行中相邻两个隔断的间距为30µm,所述的连续微槽和所述的点断微槽互相垂直,且连续微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的长度方向,点断微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的宽度方向;
(5)、从蚕丝或蚕茧中提取丝素蛋白,并在聚氨酯薄片的内外表面以化学方式接上可供反应的自由胺基,然后将接有自由胺基的聚氨酯薄片浸在重量浓度为1~3%的戊二溶液中室温反应1~5h,之后用去离子水冲洗去除聚氨酯薄片表面未反应的戊二醛,再将聚氨酯薄片浸入浓度为1mg/ml的丝素蛋白溶液中,在4℃的温度下浸泡12~24h,取出后用PBS缓冲液冲洗去除聚氨酯薄片表面没有反应的丝素蛋白;
(6)、将聚氨酯薄片以点断微槽为内表面—点断微槽呈环向、连续微槽为外表面—连续微槽呈纵向包裹于由步骤(3)所制得的包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架外,并将聚氨酯薄片纵向缝接成管状,得到具有组织学结构的人工食道;
(7)、将制得的人工食道以75%酒精浸泡消毒30分钟,然后以灭菌PBS缓冲液冲洗,无菌保存;
(8)、当将所制得的人工食道与人体食道对接时,将人体食道中的病变部位整段切除,按层/层对接的方法,将人工食道与剩余食道组织缝接,即电纺丝/脱细胞基质与食道的粘膜下层缝接,聚氨酯薄片上的点段微槽层与人体食道中的环形肌层对接,聚氨酯薄片上的连续微槽层与人体食道中的纵形肌层对接,逐层缝合伤口,体内培育6~18个月。

说明书全文

一种具有组织学结构的人工食道的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及组织工程学领域,尤其涉及一种具有组织学结构的人工食道的制备方法。

背景技术

[0002] 正常的人体食道为一约20~25厘米长、直径约1.9厘米(因个体而异)的中空管道,连接咽喉和胃部,担负着将食物从咽喉输送到胃的功能。从组织学的度,食管由粘膜、粘膜下层、肌层和外膜等四层构成,其中粘膜和肌层是最重要的功能成分。如粘膜是一渗透性屏障层,对食管内部组织起保护和隔离作用;粘膜下层中含有管状腺,使得粘膜表面始终保持润滑,以减少食物通过时的摩擦,使食物能在不损伤食管的前提下被输送至胃部;而肌层含有明显的内环行和外纵行复层结构,通过肌细胞的收缩和蠕动实现食物的运送功能;而粘膜的底层是基膜,这是一薄层储有生长因子、某些特殊蛋白及其它营养物质的细胞外基质,具有影响和调节上皮细胞的粘附、增殖、迁移、分化以及死亡等功能。经检测,基膜厚约50~150nm、由直径为28~166nm的纤维和大小不均的孔组成的网状结构。基膜中含有IV型胶原、层粘连蛋白、巢蛋白和蛋白聚糖等功能蛋白。
[0003] 人体食道病变时有发生,有先天带来的也有后天变异的。尤其食道癌已成为世界第五大恶性肿瘤。而且在食道癌患者中调查发现,食道癌的好发部位为食道中下段,将近占到90%。这些食道疾病引起食道梗阻而不能进食,严重威胁人类生命健康。临床上对早期食道癌的治疗以手术切除、胃-颈段食道吻合为主,对于长段食道病变,以手术切除并重建替代为主。常用的替代物有两类:一类是自体其他组织或器官,如胃、空肠、结肠等,其中,国内食道替代手术中胃是最常用的替代品,但这些替代物以损伤修复损伤,同时治疗效果也不理想,如以胃替代病变食道的患者死亡率达7~20%,术后患综合症的高达50%以上;另一类替代物为塑料、橡胶、玻璃、聚乙烯、Teflon、丝圈等,这些非降解、非生物相容的替代物其缺点也是显而易见的。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种模拟正常人体食道的组织学结构,利用组织工程学原理,在体外构建与人体食道具有相似微观构造和功能、能减轻病患痛苦、延长病患生命的具有组织学结构的人工食道的制备方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种具有组织学结构的人工食道的制备方法,具体包括以下步骤:(1)、取动物食道中的粘膜及粘膜下层,洗净、剪碎,并将粘膜及粘膜下层组织浸入由NaCl、Tris-HCl(三羟甲基基甲烷)、苯甲基磺酰氟和N-甲基来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为3.4mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物再浸入由NaCl、Tris-HCl、苯甲基磺酰氟和N-甲基马来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为0.5mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物接着浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为2.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物最后浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为4.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为
0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000~12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,将四次所取得的上清液混合,得到基膜蛋白液,用于支架包被;
(2)、取动物食道中的粘膜和粘膜下层,清冲洗干净,并用75%酒精浸泡1~4h消毒,消毒后用PBS缓冲液冲洗干净,将由青霉素与链霉素组成的双抗和曲拉通混合到PBS缓冲液中形成PBS混合液,其中:曲拉通在PBS混合液的重量百分比为1%、青霉素和链霉素在PBS混合液中的浓度均为200U/L,再将上述粘膜及粘膜下层置于该PBS混合液中,振荡并持续涡旋,每12h更换PBS混合液,持续振荡涡旋3天后用含双抗的PBS缓冲液清洗粘膜及粘膜下层,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,然后将粘膜及粘膜下层在37℃的温度下浸泡在含有DNA酶的PBS缓冲液中2h,其中:DNA酶在PBS缓冲液中的浓度为1000~5000U/L,再用含双抗的PBS缓冲液清洗,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,得到食道粘膜脱细胞基质;
(3)、用三氟乙醇溶解聚己内酯得到聚己内酯溶液、用甲酸溶解丝素蛋白得到丝素蛋白溶液,并将聚己内酯溶液和丝素蛋白溶液按溶质重量比为4:1的比例混合得到混合液,然后以六氟异丙醇为溶剂调节混合液的浓度为0.125μg/ml,并作为电纺丝溶液,取步骤(2)所制备的食道粘膜脱细胞基质作为基底,通过静电纺丝装置将电纺丝溶液在基底内腔表面进行静电纺丝,获得纤维直径为50~500nm、厚度为100~200nm 的多孔纤维膜,然后将此多孔纤维膜连同基底一起浸泡在步骤(1)所制备的基膜蛋白液中,在4℃下浸泡24 h后取出,并以PBS缓冲液冲洗去多余基膜蛋白,得到包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架,备用;
(4)、将可降解聚酯型聚氨酯溶于1,4-二六环中,配制成重量浓度为5~25%的聚氨酯溶液,将该聚氨酯溶液浇注到带有连续和点断微槽结构的模具上,制备成宽为5~10厘米且带有双面微槽的长方形的聚氨酯薄片,其中聚氨酯薄片的一面为连续微槽,另一面为点断微槽,连续微槽的结构为:槽宽200µm、槽深30µm、槽间距30µm;点断微槽的结构为:槽宽100~200µm、槽深30µm,每个隔断长100~200µm,隔断宽30µm、同一行中相邻两个隔断的间距为30µm,所述的连续微槽和所述的点断微槽互相垂直,且连续微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的长度方向,点断微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的宽度方向;
(5)、从蚕丝或蚕茧中提取丝素蛋白,并在聚氨酯薄片的内外表面以化学方式接上可供反应的自由胺基,然后将接有自由胺基的聚氨酯薄片浸在重量浓度为1~3%的戊二溶液中室温反应1~5h,之后用去离子水冲洗去除聚氨酯薄片表面未反应的戊二醛,再将聚氨酯薄片浸入浓度为1mg/ml的丝素蛋白溶液中,在4℃的温度下浸泡12~24h,取出后用PBS缓冲液冲洗去除聚氨酯薄片表面没有反应的丝素蛋白;
(6)、将聚氨酯薄片以点断微槽为内表面—点断微槽呈环向、连续微槽为外表面—连续微槽呈纵向包裹于由步骤(3)所制得的包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架外,并将聚氨酯薄片纵向缝接成管状,得到具有组织学结构的人工食道;
(7)、将制得的人工食道以75%酒精浸泡消毒30分钟,然后以灭菌PBS缓冲液冲洗,无菌保存;
(8)、当将所制得的人工食道与人体食道对接时,将人体食道中的病变部位整段切除,按层/层对接的方法,将人工食道与剩余食道组织缝接,即电纺丝/脱细胞基质与食道的粘膜下层缝接,聚氨酯薄片上的点段微槽层与人体食道中的环形肌层对接,聚氨酯薄片上的连续微槽层与人体食道中的纵形肌层对接,逐层缝合伤口,体内培育6~18个月。
[0006] 本方法中所使用的PBS缓冲液即为磷酸盐缓冲液。
[0007] 与现有技术相比,本发明的优点是通过该方法可制备出模拟正常人体食道的组织学结构的人工食道,利用了组织工程学原理,在体外构建出与人体食道具有相似微观构造和功能的人工食道,然后逐层与病变食道切除后的剩余食道相缝接,使人工食道逐渐长成为真正的食道,并与人体内原有食道融合,解决了目前人工食道因结构单一带来的功能缺乏的弱点,与传统的替代物相比,结构与功能上更趋近天然食道,能减轻病患的痛苦,延长病患的生命。附图说明
[0008] 图1为本发明所制得的人工食道的结构示意图;图2为本发明步骤(4)所制取的聚酯型聚氨酯薄片的具有点断微槽一面的结构示意图;
图3为本发明步骤(4)所制取的聚酯型聚氨酯薄片的具有连续微槽一面的结构示意图。

具体实施方式

[0009] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0010] 实施例一:一种具有组织学结构的人工食道的制备方法,具体包括以下步骤:(1)、取动物食道(如猪、狗、羊等动物)中的粘膜及粘膜下层,洗净、剪碎,并将粘膜及粘膜下层组织浸入由NaCl、Tris-HCl、苯甲基磺酰氟和N-甲基马来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为3.4mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物再浸入由NaCl、Tris-HCl、苯甲基磺酰氟和N-甲基马来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为0.5mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以10000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物接着浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为2.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物最后浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为4.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,将四次所取得的上清液混合,得到基膜蛋白液,用于支架包被;
(2)、取动物食道中的粘膜和粘膜下层,清水冲洗干净,并用75%酒精浸泡2h消毒,消毒后用PBS缓冲液冲洗干净,将由青霉素与链霉素组成的双抗和曲拉通混合到PBS缓冲液中形成PBS混合液,其中:曲拉通在PBS混合液的重量百分比为1%、青霉素和链霉素在PBS混合液中的浓度均为200U/L,再将上述粘膜及粘膜下层置于该PBS混合液中,振荡并持续涡旋,每12h更换PBS混合液,持续振荡涡旋3天后用含双抗的PBS缓冲液清洗粘膜及粘膜下层,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,然后将粘膜及粘膜下层在37℃的温度下浸泡在含有DNA酶的PBS缓冲液中2h,其中:DNA酶在PBS缓冲液中的浓度为2000U/L,再用含双抗的PBS缓冲液清洗,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,得到食道粘膜脱细胞基质;
(3)、用三氟乙醇溶解聚己内酯得到聚己内酯溶液、用甲酸溶解丝素蛋白得到丝素蛋白溶液,并将聚己内酯溶液和丝素蛋白溶液按溶质重量比为4:1的比例混合得到混合液,然后以六氟异丙醇为溶剂调节混合液的浓度为0.125μg/ml,并作为电纺丝溶液,取步骤(2)所制备的食道粘膜脱细胞基质作为基底,通过静电纺丝装置将电纺丝溶液在基底内腔表面进行静电纺丝,获得纤维直径为100nm、厚度为100nm 的多孔纤维膜,然后将此多孔纤维膜连同基底一起浸泡在步骤(1)所制备的基膜蛋白液中,在4℃下浸泡24 h后取出,并以PBS缓冲液冲洗去多余基膜蛋白,得到包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架,备用;
(4)、将可降解聚酯型聚氨酯溶于1,4-二氧六环中,配制成重量浓度为10%的聚氨酯溶液,将该聚氨酯溶液浇注到带有连续和点断微槽结构的模具上,制备成宽为5厘米且带有双面微槽的长方形的聚氨酯薄片,其中聚氨酯薄片的一面为连续微槽,另一面为点断微槽,连续微槽的结构为:槽宽W1为200µm、槽深30µm、槽间距D1为30µm;点断微槽的结构为:槽宽W2为100µm、槽深30µm,每个隔断长L为150µm,隔断宽W为30µm、同一行中相邻两个隔断的间距D为30µm,连续微槽和点断微槽互相垂直,且连续微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的长度方向,点断微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的宽度方向;
(5)、从蚕丝或蚕茧中提取丝素蛋白,并在聚氨酯薄片的内外表面以化学方式接上可供反应的自由胺基,然后将接有自由胺基的聚氨酯薄片浸在重量浓度为1%的戊二醛溶液中室温反应5h,之后用去离子水冲洗去除聚氨酯薄片表面未反应的戊二醛,再将聚氨酯薄片浸入浓度为1mg/ml的丝素蛋白溶液中,在4℃的温度下浸泡24h,取出后用PBS缓冲液冲洗去除聚氨酯薄片表面没有反应的丝素蛋白;
(6)、将聚氨酯薄片以点断微槽为内表面—点断微槽呈环向、连续微槽为外表面—连续微槽呈纵向包裹于由步骤(3)所制得的包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架外,并将聚氨酯薄片纵向缝接成管状,得到具有组织学结构的人工食道;
(7)、将制得的人工食道以75%酒精浸泡消毒30分钟,然后以灭菌PBS缓冲液冲洗,无菌保存。
[0011] 实施例二:一种具有组织学结构的人工食道的制备方法,具体包括以下步骤:(1)、取动物食道(如猪、狗、羊等动物)中的粘膜及粘膜下层,洗净、剪碎,并将粘膜及粘膜下层组织浸入由NaCl、Tris-HCl(三羟甲基氨基甲烷)、苯甲基磺酰氟和N-甲基马来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为3.4mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物再浸入由NaCl、Tris-HCl、苯甲基磺酰氟和N-甲基马来酰亚胺混合而成的溶液中,其中:NaCl在溶液中的浓度为0.5mol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L、苯甲基磺酰氟在溶液中的浓度为2mmol/L、N-甲基马来酰亚胺在溶液中的浓度为1mmol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以12000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物接着浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为2.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以
8000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,并将离心后剩下的沉淀物最后浸入由盐酸胍、二硫苏糖醇和Tris-HCl混合而成的溶液中,其中:盐酸胍在溶液中的浓度为4.0mol/L、二硫苏糖醇在溶液中的浓度为2mmol/L、Tris-HCl在溶液中的浓度为0.05mol/L,匀浆后将匀浆液在4℃的低温下以8000r/min的转速离心20min,取离心后的上清液,将四次所取得的上清液混合,得到基膜蛋白液,用于支架包被;
(2)、取动物食道中的粘膜和粘膜下层,清水冲洗干净,并用75%酒精浸泡4h消毒,消毒后用PBS缓冲液冲洗干净,将由青霉素与链霉素组成的双抗和曲拉通混合到PBS缓冲液中形成PBS混合液,其中:曲拉通在PBS混合液的重量百分比为1%、青霉素和链霉素在PBS混合液中的浓度均为200U/L,再将上述粘膜及粘膜下层置于该PBS混合液中,振荡并持续涡旋,每12h更换PBS混合液,持续振荡涡旋3天后用含双抗的PBS缓冲液清洗粘膜及粘膜下层,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,然后将粘膜及粘膜下层在37℃的温度下浸泡在含有DNA酶的PBS缓冲液中2h,其中:DNA酶在PBS缓冲液中的浓度为4500U/L,再用含双抗的PBS缓冲液清洗,其中:组成双抗的青霉素和链霉素在PBS缓冲液中的浓度均为200U/L,得到食道粘膜脱细胞基质;
(3)、用三氟乙醇溶解聚己内酯得到聚己内酯溶液、用甲酸溶解丝素蛋白得到丝素蛋白溶液,并将聚己内酯溶液和丝素蛋白溶液按溶质重量比为4:1的比例混合得到混合液,然后以六氟异丙醇为溶剂调节混合液的浓度为0.125μg/ml,并作为电纺丝溶液,取步骤(2)所制备的食道粘膜脱细胞基质作为基底,通过静电纺丝装置将电纺丝溶液在基底内腔表面进行静电纺丝,获得纤维直径为400nm、厚度为200nm 的多孔纤维膜,然后将此多孔纤维膜连同基底一起浸泡在步骤(1)所制备的基膜蛋白液中,在4℃下浸泡24 h后取出,并以PBS缓冲液冲洗去多余基膜蛋白,得到包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架,备用;
(4)、将可降解聚酯型聚氨酯溶于1,4-二氧六环中,配制成重量浓度为20%的聚氨酯溶液,将该聚氨酯溶液浇注到带有连续和点断微槽结构的模具上,制备成宽为8厘米且带有双面微槽的长方形的聚氨酯薄片,其中聚氨酯薄片的一面为连续微槽,另一面为点断微槽,连续微槽的结构为:槽宽W1为200µm、槽深30µm、槽间距D1为30µm;点断微槽的结构为:槽宽W2为200µm、槽深30µm,每个隔断长L为200µm,隔断宽W为30µm、同一行中相邻两个隔断的间距D为30µm,连续微槽和点断微槽互相垂直,且连续微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的长度方向,点断微槽的延伸方向为聚氨酯薄片的宽度方向;
(5)、从蚕丝或蚕茧中提取丝素蛋白,并在聚氨酯薄片的内外表面以化学方式接上可供反应的自由胺基,然后将接有自由胺基的聚氨酯薄片浸在重量浓度为3%的戊二醛溶液中室温反应2h,之后用去离子水冲洗去除聚氨酯薄片表面未反应的戊二醛,再将聚氨酯薄片浸入浓度为1mg/ml的丝素蛋白溶液中,在4℃的温度下浸泡12h,取出后用PBS缓冲液冲洗去除聚氨酯薄片表面没有反应的丝素蛋白;
(6)、将聚氨酯薄片以点断微槽为内表面—点断微槽呈环向、连续微槽为外表面—连续微槽呈纵向包裹于由步骤(3)所制得的包被了基膜蛋白的电纺丝/脱细胞基质支架外,并将聚氨酯薄片纵向缝接成管状,得到具有组织学结构的人工食道;
(7)、将制得的人工食道以75%酒精浸泡消毒30分钟,然后以灭菌PBS缓冲液冲洗,无菌保存。
[0012] 将本方法所制得的人工食道与人体食道对接的方法为:将人体食道中的病变部位整段切除,按层/层对接的方法,将人工食道与剩余食道组织缝接,即电纺丝/脱细胞基质与食道的粘膜下层缝接,聚氨酯薄片上的点段微槽层与人体食道中的环形肌层对接,聚氨酯薄片上的连续微槽层与人体食道中的纵形肌层对接,逐层缝合伤口,体内培育6~18个月。
[0013] 上述实施例所述的步骤(4)中,可降解聚酯型聚氨酯可用其它具有弹性的可降解聚合物材料替代,并溶解于与该类可降解聚合物相适配的溶剂中用于制备带微槽结构的聚合物薄片。
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