管腔组织构建体、管腔组织构建体的制备方法及制备装置

技术领域

本发明涉及人工生物组织领域，特别涉及一种管腔组织构建体、管腔组织构建体的制备方法及制备装置。

背景技术

目前血管移植术已经广泛地应用于对损伤或畸形的血管进行重建或修补。常见的血管移植物的来源为患者自体的动脉或静脉，但是，在患者自体的脉管供给不足的情况下(例如患者患有脉管疾病或先前已实施过血管移植术)，需要使用人工血管或异源血管作为替代物。

现有技术中，常见的人工血管是由聚合物纤维(例如尼龙、涤纶)、蚕丝或膨体聚四氟乙烯制成的。在进行血管移植时，可利用完整的人工血管对病变或受损的血管进行替换。虽然使用这种人工血管对病变或受损血管进行替换在临床上已取得巨大成效，但其依然面临难以解决的问题，包括在长时间植入后血栓的再次发生和管腔再狭窄的出现。导致这些问题的根本原因在于，这种人工血管的内表面上缺少完整的内皮细胞层。

目前已有大量实验研究试图解决上述问题，相关技术包括：在人工血管的内表面上附着诱导因子，吸引血液中的干细胞(例如内皮祖细胞)的粘附、分化与生长；在人工血管的内表面上涂抹生物材料，促进种植在其上的干细胞的分化或者成体细胞的粘附与生长。然而到目前为止，这些技术始终无法实现在人工血管的内表面上形成完整的内皮细胞层。附着于人工血管内表面的细胞易脱落，难以正常分化和存活，不具备较优的生物学功能，可能会影响血管移植的成功率和移植后的使用效果，因而难以满足临床需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管腔组织构建体、管腔组织构建体的制备方法及制备装置，以改善现有技术中的人工血管的生物学性能。

本发明第一方面提供一种管腔组织构建体的制备方法，包括将微囊组粘合于管腔结构的内表面上以使微囊组形成设置于所述管腔结构的内表面的生物组织构建体层，微囊组包括至少一个微囊，微囊具有生物活性。

进一步地，所述将微囊组粘合于管腔结构的内表面上包括：在所述管腔结构的内表面上涂覆粘合剂，将所述微囊组设置于所述粘合剂上。

进一步地，在管腔结构的内表面上涂覆粘合剂包括：控制用于输出粘合剂的涂覆部与所述管腔结构相对运动以使得所述管腔结构的内表面上涂覆所述粘合剂。

进一步地，控制所述涂覆部相对于所述管腔结构在所述管腔结构的轴向上直线运动并且控制所述管腔结构绕所述管腔结构的中心轴线旋转以使得所述管腔结构的内表面上涂覆所述粘合剂。

进一步地，所述管腔结构为由生物相容性材料形成的管腔外壁或者为由生物相容性材料形成的管腔外壁和由微囊组形成的至少一层生物组织构建体层组成的复合结构，当所述管腔结构为所述管腔外壁时，所述粘合剂为第一粘合剂；当所述管腔结构为所述复合结构时，所述粘合剂为所述第一粘合剂不同的第二粘合剂。

进一步地，所述第一粘合剂包括生物胶。

进一步地，所述将微囊组粘合于管腔结构的内表面上包括将至少两个微囊组粘合于管腔结构的内表面上。

进一步地，所述将微囊组粘合于管腔结构的内表面上包括依次将至少两个微囊组粘合于管腔结构的内表面上。

进一步地，所述微囊组包括微囊列，所述微囊列包括至少两个沿所述管腔结构的轴向设置的微囊，所述至少两个微囊组包括沿所述管腔结构的周向设置的第一微囊列和第二微囊列。

进一步地，所述将至少两个微囊组粘合于管腔结构的内表面上包括：将所述第一微囊列粘合于所述管腔结构的内表面上；将所述管腔结构旋转一定角度；将所述第二微囊列粘合于所述管腔结构的内表面上。

进一步地，所述微囊组包括微囊列，所述微囊列包括至少两个沿管腔结构的轴向设置的微囊，依次将至少两个微囊组粘合于管腔结构的内表面上包括：将所述至少两个微囊列沿所述管腔结构的轴向同轴粘合于所述管腔结构的内表面。

进一步地，所述制备方法还包括在将微囊组粘合于管腔结构的内表面上之前，将所述微囊组设置于第一承载结构的承载表面上。

进一步地，所述承载表面上设有凹槽，所述微囊组的微囊在所述凹槽内排列放置。

进一步地，在设置所述微囊组之前，在所述承载表面上涂覆隔离介质。

进一步地，在承载表面上涂覆隔离介质后，在隔离介质上涂覆粘合剂。

进一步地，利用负压将所述微囊组吸附于所述承载表面上。

进一步地，所述微囊组包括由至少两个沿管腔结构的轴向设置的微囊组成的微囊列；和/或，所述微囊组包括由多个沿所述管腔结构的周向设置的微囊组成的微囊环；和/或，所述微囊组包括由至少两个沿所述管腔结构的周向设置的微囊组成的微囊弧；和/或，所述微囊组包括由多个微囊组成的微囊曲面；和/或，所述微囊组包括由多个微囊组成的微囊平面。

进一步地，所述管腔结构为由生物相容性材料形成的管腔外壁，或者为由生物相容性材料形成的管腔外壁和由微囊组形成的至少一层生物组织构建体层组成的复合结构。

进一步地，所述复合结构的生物组织构建体层全部覆盖所述复合结构的管腔外壁；或者，所述复合结构的生物组织构建体层部分覆盖所述复合结构的管腔外壁。

进一步地，所述生物组织构建体层全部覆盖所述管腔结构的内表面；或者，所述生物组织构建体层部分覆盖所述管腔结构的内表面。

进一步地，所述管腔结构包括侧壁闭合的管状结构；或者，所述管腔结构包括侧壁开口的管状结构。

本发明第二方面提供一种运用本发明第一方面提供的管腔组织构建体的制备方法制备的管腔组织构建体，管腔组织构建体包括管腔结构和由微囊组形成的生物组织构建体层，生物组织构建体层粘合于所述管腔结构的内表面上。

进一步地，所述管腔结构为由生物相容性材料形成的管腔外壁；或者为由生物相容性材料形成的管腔外壁和由微囊组形成的至少一层生物组织构建体层组成的复合结构。

进一步地，管腔外壁由可降解材料或不可降解材料制成。

进一步地，所述生物组织构建体层呈片状、条状或管状。

进一步地，所述管腔组织构建体为消化道管腔组织构建体、呼吸道管腔组织构建体、淋巴管管腔组织构建体或血管管腔组织构建体。

进一步地，所述微囊组包括微囊，所述微囊包括细胞。

本发明第三方面提供一种管腔组织构建体的制备装置，所述制备装置包括第一承载装置和第二承载装置，所述第一承载装置包括用于承载微囊组的第一承载结构，所述第二承载装置包括用于承载管腔结构的第二承载结构，所述第一承载结构和所述第二承载结构相对运动地设置以将所述微囊组粘合于所述管腔结构的内表面上。

进一步地，所述第一承载结构包括承载表面，所述承载表面上设有用于放置所述微囊组的凹槽。

进一步地，所述第一承载结构的截面形状包括圆形、方形、梯形、上端设有凹部的圆形、上端设有凹部的方形、上端设有凹部的圆角方形或上端设有凹部的梯形。

进一步地，所述第一承载结构包括用于在所述管腔结构的内表面上涂覆粘合剂的涂覆部。

进一步地，所述制备装置还包括涂覆装置，所述涂覆装置包括用于在所述管腔结构的内表面上涂覆粘合剂的涂覆部。

进一步地，所述第一承载装置能够相对于所述第二承载装置在所述管腔结构的轴向上和/或在所述管腔结构的径向上运动；和/或，所述第二承载装置能够使所述管腔结构绕所述管腔结构的中心轴线旋转；和/或，所述第二承载装置能够相对于所述第一承载装置在所述管腔结构的轴向上和/或在所述管腔结构的径向上运动。

进一步地，所述第一承载装置包括至少两个所述第一承载结构；和/或，所述第二承载装置包括至少两个所述第二承载结构。

进一步地，所述至少两个第一承载结构的结构相同或不同。

进一步地，所述至少两个第一承载结构之间能够相对运动和/或能够相对于所述第二承载装置同步运动；和/或，所述至少两个第二承载结构之间能够相对运动和/或能够相对于所述第一承载装置同步运动。

基于本发明提供的管腔组织构建体、管腔组织构建体的制备方法及制备装置，其中，管腔组织构建体的制备方法包括将微囊组粘合于管腔结构的内表面上以使微囊组形成设置于管腔结构的内腔的生物组织构建体层，微囊组包括至少一个微囊，微囊具有生物活性。本发明通过直接将微囊组粘合于管腔结构的内表面上形成生物组织构建体层，且此管腔组织构建体经过培养可得到具有活性的管腔组织，实现管腔结构的内皮化，并且通过粘合的方式将微囊组设置于管腔结构的内表面形成生物组织构建体层使形成的生物组织构建体层与管腔结构之间不易发生相对位移，因此本发明的管腔组织构建体具有较好的生物学功能，更适宜于植入患者体内。本发明的管腔组织构建体的制备装置通过第一承载结构与第二承载结构之间的相对运动来将微囊组粘合于管腔结构的内表面上，与直接通过人工粘合相比，提高微囊组粘合于管腔结构的内表面的位置精确度，因此本发明的管腔组织构建体的制备装置的制备精度较高。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1至图4为第一承载结构在人工血管的内表面上涂覆第一粘合剂的方法示意图；

图5至图10为第一承载结构在人工血管的内表面上粘合微囊组的方法示意图；

图11至图14为第一承载结构在在人工血管的内表面上粘合微囊组后的方法示意图；

图15为本发明实施例的管腔组织构建体的制备装置的结构示意图；

图16为本发明实施例的第一承载结构的第一种方案的结构示意图；

图17为本发明实施例的第一承载结构的第二种方案的结构示意图；

图18为本发明实施例的第一承载结构的第三种方案的结构示意图；

图19为本发明实施例的第一承载结构的第四种方案的结构示意图；

图20为本发明实施例的第一承载结构的第五种方案的结构示意图；

图21为本发明实施例的第一承载结构的底端端面上设有涂覆部的结构示意图；

图22为本发明实施例的第一承载结构的侧壁上设有涂覆部的结构示意图；

图23为本发明另一实施例的管腔组织构建体的制备装置的结构示意图；

图24为本发明另一实施例的第一承载结构的结构示意图。

各附图标记分别代表：

A-微囊组；B-人工血管；1-第一承载装置；11-第一承载结构；2-第二承载装置；21-第二承载结构；3-涂覆装置；P-涂覆部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在此先对“微囊”和“组织”进行说明。

微囊用于指含有细胞和生物相容性材料的微结构(例如，微米级至毫米级的结构)，其中，细胞被包裹在生物相容性材料内。本发明的微囊在生理环境下(例如4-37℃，例如pH在6-8之间，例如在生理环境的流体剪切力下)具有稳定的结构。并且微囊具有在吸取或挤压中不会造成微囊破碎的力学强度。微囊的形状可以根据实际需要进行选择，而不受特别限制。例如，本发明实施例的微囊可以是球形或者任何期望的形状。一些形状，比如球形、立方体可用于实现微囊在生物组织构建体层中的紧密堆积。组织是指由形态相同或类似、机能相同的细胞群构成的细胞集合体，并且通常还包含非细胞形态的物质(称为细胞间质，例如基质、纤维等)。组织可包括一种或多种细胞。

本发明实施例的管腔组织构建体的制备方法包括将微囊组粘合于管腔结构的内表面上使微囊组形成设置于管腔结构的内表面的生物组织构建体层，微囊组包括至少一个微囊，微囊具有生物活性。

本发明实施例通过直接将微囊组粘合于管腔结构的内表面上形成生物组织构建体层，且此管腔组织构建体经过培养可得到具有活性的管腔组织，实现管腔结构的内皮化，并且，通过粘合的方式将微囊组设置于管腔结构的内表面形成生物组织构建体层使形成的生物组织构建体层与管腔结构之间不易发生相对位移，因此本发明实施例的管腔组织构建体具有较好的生物学功能，更适宜于植入患者体内。进一步地，与现有技术相比，生物组织构建体层不易脱落，在经过培养时能够进行正常分化和存活，具备良好的生物学性能。另外，直接在管腔结构的内表面上粘合微囊组形成生物组织构建体层，管腔结构作为微囊组的支持物，因此操作更加简单。尤其是对于较长的管腔组织构建体的制备，本发明实施例的制备方法更有优势。

本发明实施例的管腔组织构建体在培养、诱导等操作步骤后，能够形成管腔组织。

运用本发明实施例的管腔组织构建体的制备方法制备的血管管腔组织构建体，血管管腔组织构建体经过培养得到的血管具有较优的生物学性能。

在本发明实施例中，管腔结构可以为由生物相容性材料形成的管腔外壁。管腔外壁可以对管腔外壁的内表面的生物组织构建体层形成保护作用，机械性能更好。

管腔结构还可以是由生物相容性材料形成的管腔外壁和由微囊组形成的至少一层生物组织构建体层组成的复合结构。例如，在管腔外壁的内表面上粘合有生物组织构建体层，那么可以在复合结构的内表面上，即已形成的生物组织构建体层的内表面上继续粘合微囊组形成新的一层生物组织构建体层。

其中，生物相容性材料是指这样的材料，其(以及其降解产物)对于细胞是无毒性的，并且在植入宿主(例如人体)后与宿主相容，不会造成显著的或者严重的副作用，例如，不会对宿主(例如人体组织)造成毒害作用，不会引起宿主的免疫排斥反应、过敏反应或炎症反应等等。因此本实施例的管腔外壁由生物相容性材料形成，因此在将本实施例的管腔组织结构的制备方法制备的管腔组织构建体更适于植入人体或动物体内。

在本发明实施例中，管腔结构可以是侧壁闭合的管状结构。管腔结构也可以是侧壁开口的管状结构。侧壁上的开口可以是轴向条形开口，也可以是弧形，或任意形状的开口均可。

本发明实施例中的管腔组织构建体的制备方法不仅适用于血管管腔组织构建体的制备，还适用于其他类型管腔类的组织构建体的制备，例如消化道管腔组织构建体、呼吸道管腔组织构建体或淋巴管管腔组织构建体，例如血管，食管，气管，胃，胆管，肠道(包括小肠和大肠，例如十二指肠、空肠、回肠、盲肠(包括阑尾)、升结肠、结肠右曲、横结肠、结肠左曲、降结肠、乙状结肠、直肠)，输卵管、输精管，输尿管，膀胱或淋巴管。

下面根据图1至图14并以血管管腔组织构建体的制备方法为例来说明制备方法的具体步骤。

先对血管管腔组织构建体进行简要介绍。血管管腔组织构建体包括由生物相容性材料制成的人工血管B和由微囊组制成的生物组织构建体层。人工血管B为血管管腔组织构建体的管腔外壁。其中，制成人工血管B的材料可以为不可降解的材料，即在血管管腔组织构建体培养成为血管后，人工血管B依然存在。人工血管B的材料也可以为可降解的材料，即在血管管腔组织构建体培养成为血管后，人工血管B会逐渐降解掉直至消失，即可得到完整的血管。

人工血管B可以是侧壁闭合的管状结构。也可以是侧壁开口的管状结构。具体在本实施例中，人工血管B为侧壁闭合的管状结构。

将至少两个微囊组A粘合于人工血管B的内表面上以使至少两个微囊组A形成设置于人工血管B的内表面的生物组织构建体层。具体包括如下步骤：

第一步：在人工血管B的内表面上涂覆第一粘合剂。

第二步：将至少两个微囊组A设置于第一粘合剂上。

本实施例通过先在人工血管B的内表面上涂覆第一粘合剂，再将微囊组A设置于第一粘合剂上可使微囊组A更加牢固地粘合于人工血管B的内表面上，进而防止微囊组A脱落。另外，人工血管B作为微囊组A的支持物，对形成的生物组织构建体层起到了保护作用，提高生物组织构建体层的机械性能。

在本实施例中，第一粘合剂既可以是仅通过自身的粘性来实现粘合的试剂，也可以是能够与微囊组A的微囊表面的物质发生反应的试剂，即微囊组A的微囊上带有可以使第一粘合剂固化的成分，以实现更牢固的粘合。优选地，第一粘合剂包括生物胶。微囊的表面的物质中带有阴离子，生物胶能够与微囊表面的阴离子发生反应并凝固，从而使微囊与人工血管B的内表面实现更牢固的粘合。

在此需要说明的是，大部分微囊经过培养基培养后都会自带阴离子，因此无需专门进行使微囊带有阴离子的处理。

第一粘合剂还可以是适用于临床的AB胶。其中，上述的AB胶的成分可以为生物组织领域公知的、常用的成分，也可以为其他正在研究中的新成分或者将来可能会出现的新成分，只要能够适合用于将人工血管B与微囊组之间的相互粘连即可。

下面对第一步中的在人工血管B的内表面上涂覆第一粘合剂的具体方法进行详细介绍。

优选地，控制用于输出粘合剂的涂覆部与人工血管B相对运动以使得人工血管B的内表面上涂覆第一粘合剂。

在本实施例中，如图1至图4所示，人工血管B承载于第二承载结构21上。第一承载装置1的第一承载结构11的末端设有用于涂覆粘合剂的涂覆部。

如图1和图2所示，先将第一承载结构11伸入到人工血管B内部并使第一承载结构11在人工血管B的长度方向上与人工血管B对齐。控制第一承载结构11向下移动至与人工血管B的内表面不接触的高度时，涂覆部开始输出第一粘合剂。如图3和图4所示，然后控制第一承载结构11向人工血管B的外侧方向做直线运动并且控制人工血管B绕自身的中心轴线旋转。第一承载结构11向外做直线运动使得涂覆部在人工血管B的长度方向上输出第一粘合剂，同时人工血管B绕自身的中心轴线旋转又使得涂覆部在人工血管B的周向方向上输出第一粘合剂，因此可实现在人工血管B的内表面上涂覆第一粘合剂。

本实施例通过控制第一承载结构11做直线运动且控制人工血管B绕中心轴线旋转可实现在人工血管B的内表面上均匀涂覆第一粘合剂，进一步地使微囊组牢固地粘合于人工血管B的内表面上，有效防止微囊组形成的生物组织构建体层脱落以保证较好的生物学性能。

在一个附图未示出的实施例中，涂覆部还可以相对于人工血管在人工血管的轴向上做直线运动的同时绕人工血管的中心轴线做旋转运动，同样可以实现在人工血管的内表面上均匀涂覆第一粘合剂。

在另一个附图未示出的实施例中，涂覆部可以在人工血管的周向上涂覆第一粘合剂，只要控制涂覆部在人工血管的轴向上做直线运动就可以使涂覆部在人工血管的内表面上涂覆第一粘合剂。

在本实施例中，涂覆部可以是喷口，也可以是刷头。

在本实施例中，如图5和图6所示，微囊组A包括微囊列。微囊列包括多个沿人工血管的轴向设置的微囊。

在本实施例中，微囊列的轴向长度等于人工血管的轴向长度。

至少两个微囊列包括沿人工血管B的周向设置的第一微囊列和第二微囊列。

在第一步中已在人工血管B的内表面上涂覆第一粘合剂。因此第二步即为将至少两个微囊列设置于第一粘合剂上。

具体地，将第一微囊列粘合于人工血管B的内表面上；将人工血管B旋转一定角度；将第二微囊列粘合于人工血管B的内表面上。

如图5和图6所示，在第二步之前要先将微囊列设置于第一承载结构11的承载表面上。

为了使微囊列可以更好地固定于第一承载结构11的承载表面上，承载表面上设有凹槽，微囊列的微囊在凹槽内排列放置。

优选地，在设置微囊列之前，在承载表面上涂覆第二粘合剂。第二粘合剂使微囊列更牢固地放置于承载表面上。

由于微囊中含有第一物质，第二粘合剂中含有第二物质，当微囊与第二粘合剂接触后，第一物质可与第二物质发生反应，产生粘合的效果，从而将微囊粘合于承载表面上。

在第一承载结构11上设置完成第一微囊列后，如图7和图8所示，第一承载结构11先伸入人工血管B内部使第一微囊列进入人工血管B的内部并与人工血管B在长度方向上对齐。如图9和图10所示，控制第一承载结构11向上移动或者人工血管B向下移动直至第一微囊列与人工血管B的内表面接触并停留一定时间以使第一微囊列通过第一粘合剂粘合于人工血管B的内表面上。

在将第一微囊列粘合于人工血管B的内表面上后，如图11和图12所示，控制第一承载结构11向下移动或者控制人工血管B向上移动使第一承载结构11与第一微囊列脱离。如图13和图14所示，控制第一承载结构11向外移动至人工血管B外侧。

此时完成了第一微囊列的粘合，将人工血管B旋转一定角度。

同样地，在第一承载结构上设置第二微囊列，第一承载结构先伸入人工血管内部使第二微囊列进入人工血管的内部并与人工血管在长度方向上对齐。控制第一承载结构向上移动或者人工血管向下移动直至第二微囊列与人工血管的内表面接触并停留一定时间以使第二微囊列通过第一粘合剂粘合于人工血管的内表面上。

优选地，人工血管B旋转一定角度使第二微囊列与第一微囊列紧挨粘合。

接下来重复上述步骤直至人工血管B的内表面的周向上全部粘合有微囊列。至少两个微囊列依次排列形成生物组织构建体层。

在上述实施例中，为了使微囊列在与人工血管的内表面粘合后能更易与第一承载结构11的承载表面分离，在设置微囊列之前，可以在承载表面涂覆隔离介质。具体地，隔离介质可以为水凝胶。

优选地，为了使微囊列能更好地定位于第一承载结构的承载表面上，在承载表面上涂覆隔离介质后再涂覆第二粘合剂。第二粘合剂可以使微囊更好地粘合于承载表面上。

在另一个实施例中，可以利用负压将微囊列吸附于承载表面上。如图24所示，例如，第一承载结构11上可设有长条状的开孔部。开孔部上设有吸气孔。利用负压(图中箭头示出了吸气的方向)将微囊列吸附于承载表面上。在微囊列与人工血管的内表面粘合后，停止负压吸气即可使微囊列更好地与承载表面脱离。

开孔部的形状由第一承载结构11上承载的微囊组的分布形状决定。在本实施例中，由于微囊组包括微囊列，因此开孔部为长条状。在其他附图未示出的实施例中，开孔部也可以为沿第一承载结构的周向延伸的圆环状的开孔部。

在一个附图未示出的实施例中，将至少两个微囊组粘合于管腔结构的内表面上包括：将至少两个微囊列沿管腔结构的轴向同轴粘合于所述管腔结构的内表面。例如，微囊列的轴向长度小于人工血管的轴向长度。将至少两个微囊列同轴粘合于管腔结构的内表面上。此方法尤其适用于用来制备较长长度的管腔组织构建体。

在附图未示出的其他实施例中，微囊组可以只包括一个微囊。将微囊一个一个地粘合于人工血管的内表面上同样可以形成生物组织构建体层。

在其他附图未示出的实施例中，微囊组还可以是由多个沿人工血管的周向设置的微囊组成的微囊环。那么将至少两个微囊环粘合于人工血管的内表面上时，至少两个微囊环就包括沿人工血管的轴向上设置的第一微囊环和第二微囊环。

微囊组还可以是至少两个沿人工血管的周向设置微囊组成的微囊弧。此处的微囊弧与微囊环的区别是，微囊弧为微囊环的一部分，是非封闭的环。

微囊组还可以是由多个微囊组成的微囊曲面。例如，微囊组为半圆柱面。微囊组还可以是由多个微囊组成的微囊平面。

在此需要说明的是，微囊组还可以是除以上列出的实施例以外的由一个或者至少两个微囊组成的其他形式的微囊组。只要是通过将直接在管腔结构的内表面上粘合微囊组以形成生物组织构建体层的制备方法均属于本发明实施例的管腔组织构建体的制备方法。

在本实施例中，还可以在已制备的生物组织构建体层的内表面上粘合微囊组。此时，管腔结构为由生物相容性材料形成的管腔外壁和由微囊组形成的至少一层生物组织构建体层组成的复合结构。在复合结构的内表面上来粘合微囊组来形成生物组织构建体层的方法与以上实施例中所描述的方法类似。不同的是，此时需要先在已制备的生物组织构建体层的表面上涂覆第二粘合剂。再将微囊组粘合于第二粘合剂上。其他步骤及方法请参考以上实施例，此处不再赘述。在此需要说明的是，此处的复合结构包括管腔外壁和至少一层生物组织构建体层。此处的至少一层生物组织构建体层可以通过本发明实施例的制备方法来形成，即将微囊组粘合于管腔外壁的方式。还可以通过除本发明实施例提供的制备方法以外的别的制备方法来制备。

在本实施例中，生物组织构建体层全部覆盖管腔外壁的内表面。

其中，在本实施例中，第二粘合剂与第一粘合剂不同。第一粘合剂用于将微囊组与由生物相容性材料形成的管腔外壁的内表面之间的粘合。第二粘合剂用于由微囊组形成的生物组织构建体层之间的粘合。

第二粘合剂可以是通过自身粘性实现粘合的试剂，也可以是能够与微囊表面的物质发生反应的试剂，反应原理可以与第一粘合剂可以相同，也可以不同。

在此需要说明的是，第一粘合剂和第二粘合剂也可以是相同的粘合剂。只要能够同时实现微囊组与管腔外壁之间的粘合以及微囊组与生物组织构建体层之间的粘合的粘合剂就可以。

在一个附图未示出的实施例中，生物组织构建体层可以部分覆盖管腔结构的内表面。

优选地，生物组织构建体层可以呈片状、条状以及其他不规则的形状。例如，当管腔结构上出现破损时，此时可以通过在管腔结构上出现破损的地方粘合微囊组形成与破损的形状相适应的生物构建体层来填补破损结构以使管腔结构完整。那么此时，生物组织构建体层的形状可以是条状、片状或其他不规则的形状均可。相应地，在对管腔结构的内表面涂覆粘合剂时，也可以在管腔结构的内表面的相应区域进行涂覆，而不需要在整个管腔结构的内表面上涂覆粘合剂。

本发明还提供一种管腔组织构建体的制备装置。下面还是以制备血管管腔组织构建体为例来具体说明制备装置的具体结构。

如图1和图15所示，制备装置包括第一承载装置1和第二承载装置2。第一承载装置1包括用于承载微囊组的第一承载结构11，第二承载装置2包括用于承载人工血管B的第二承载结构21。第一承载结构11和第二承载结构21相对运动地设置以将微囊组粘合于人工血管B的内表面上。

本发明实施例的管腔组织构建体的制备装置通过第一承载结构11与第二承载结构21之间的相对运动来将微囊组粘合于管腔结构的内表面上，与直接通过人工粘合相比，第一承载结构11的设置提高微囊组在第一承载结构上的位置精确度，第二承载结构21的设置提高人工血管B的位置精确度，并且第一承载结构11相对于第二承载结构21的运动提高微囊组相对于人工血管B的位置精确度，因此本发明实施例的管腔组织构建体的制备装置的制备精度较高。并且，本发明实施例的管腔组织构建体的制备装置易于实现标准化设备，提高生产效率。其中，第一承载结构11的截面可以为不同的形状。不同的截面形状与承载于第一承载结构11上的不同形状的微囊相适配。

如图16所示，第一承载结构11的截面形状为圆形。

如图17所示，第一承载结构11的截面形状为方形。

如图19所示，第一承载结构11的截面形状为梯形。

另外，当第一承载结构的周向表面均为承载表面时，不同截面形状的第一承载结构可以设置出具有不同环形结构的微囊组。例如，截面形状为圆形的第一承载结构就可以设置出圆环状的微囊组。截面形状为方形的第一承载结构就可以设置出方形环状的微囊组。截面形状为梯形的第一承载结构就可以设置出梯形环状的微囊组。

第一承载结构11包括承载表面。为了使微囊组更稳定地承载于第一承载结构11上，承载表面上设有用于放置微囊组的凹槽。

当微囊组为微囊列时，为了使微囊列更稳定地排列于第一承载结构11上，凹槽沿第一承载结构11的轴向延伸。

如图18所示，截面形状为上端设有凹部的方形的第一承载结构11。如图20所示，截面形状为上端设有凹部的梯形的第一承载结构11。当然，第一承载结构的截面形状也可以为上端设有凹部的圆角方形。

在一个附图未示出的实施例中，当第一承载结构的周向表面均为承载表面时，承载表面上设置用于防止微囊组脱落的凹槽，凹槽沿第一承载结构的周向延伸。

在本实施例中，如图21和图22所示，第一承载结构11包括用于在管腔结构的内表面上或生物组织构建体层的内表面上涂覆粘合剂的涂覆部P。在本实施例中，涂覆部P设于第一承载结构11的靠近第二承载结构21的端部。如图1和图2所示，先将第一承载结构11伸入到人工血管B内部并控制第一承载结构11向下移动至与人工血管B的内表面不接触的高度时，涂覆部开始输出第一粘合剂。如图3和图4所示，然后控制第一承载结构11向外做直线运动并且控制人工血管B绕自身的中心轴线旋转。第一承载结构11向外做直线运动使得涂覆部在人工血管B的轴向长度上输出第一粘合剂，同时人工血管B绕自身的中心轴线旋转又使得涂覆部在人工血管B的周向长度上输出第一粘合剂，因此可实现在人工血管B的内表面上均匀涂覆第一粘合剂。

如图21所示，涂覆部P可以设于第一承载结构11的底端端面上。如图22所示，涂覆部P还可以设于第一承载结构11的侧壁上。

如图21和图22所示，第一承载结构11中设有用于输送粘合剂的输送通道，涂覆部P与输送通道连通以使粘合剂从涂覆部P输出。

在另一个实施例中，如图23所示，制备装置还包括涂覆装置3。涂覆装置3包括用于在管腔结构的内表面上或生物组织构建体层的内表面上涂覆粘合剂的涂覆部(图中未示出)，粘合剂用于将微囊组粘合于管腔结构的内表面或生物组织构建体层的内表面上。在利用该实施例的制备装置来制备血管管腔组织构建体时，先利用涂覆装置3伸入人工血管内部在人工血管的内表面上涂覆第一粘合剂，再利用第一承载结构11将微囊组粘合于第一粘合剂上。

在本实施例中，涂覆部可以是喷口，也可以是刷头。

优选地，如图23所示，第二承载结构21包括用于承载人工血管的管状结构，第一承载装置1和涂覆装置3分别设于管状结构的轴向两侧。如此设置使得制备装置整体布置紧凑，第一承载装置1和涂覆装置3工作互不干扰。

为了使第一承载结构11可以伸入到人工血管内部并且可使设置于第一承载结构11上的微囊可以粘合于人工血管的内表面上。第一承载装置能够相对于第二承载装置在管腔结构的轴向上和/或在管腔结构的径向上运动。在第一承载结构11上设置微囊后，如图7和图8所示，第一承载结构11先伸入人工血管B内部使第一微囊列进入人工血管B的内部并与人工血管B在长度方向上对齐。如图9和图10所示，控制第一承载结构11向上移动或者直至第一微囊列与人工血管B的内表面接触并停留一定时间以使第一微囊列通过第一粘合剂粘合于人工血管B的内表面上。

在一个附图未示出的实施例中，第二承载装置能够相对于第一承载装置在管腔结构的轴向上和/或在管腔结构的径向上运动。

优选地，第二承载装置2能够使人工血管绕人工血管的中心轴线旋转。在利用制备装置完成第一微囊列的粘合后，第二承载装置2控制人工血管B旋转一定角度，第一承载装置1控制第一承载结构11伸入到人工血管B的内侧，再将第二微囊列粘合于人工血管B的内表面上。

如图15所示，在本实施例中，为了提高生产效率，第一承载装置1包括至少两个第一承载结构11。其中，至少两个第一承载结构11的结构可以相同或也可以不同。

在进行不同形状或不同大小的血管管腔组织构建体的制备时，可以选用不同结构的第一承载结构11。例如，要制备半径较小的血管管腔组织构建体时，可选用截面面积较小的第一承载结构11。因此，本实施例的管腔组织构建体的制备装置的适用性较广。

另外，当制备轴向长度较长的管腔组织构建体时，与直接通过人工粘合相比，本发明实施例的管腔组织构建体的制备装置不受操作空间的限制，更易操作。例如，可通过选用长度较长的第一承载结构11，并控制其承载微囊组进入人工血管B内进行粘合即可。

优选地，至少两个第一承载结构之间能够相对运动。也就是说，至少两个第一承载结构能够相对于第二承载装置不同步运动。例如，在在人工血管B的内表面上的设置多个微囊列时，可以控制一个承载着第一微囊列的第一承载结构进入人工血管B内进行粘合；同时，另一个第一承载结构可以设置好第二微囊列准备好进入到人工血管B内，当第一承载结构完成粘合后，第二微囊列就可以紧接着进入人工血管B内进行第二微囊列的粘合。

当然，至少两个第一承载结构之间也可以相对于第二承载装置同步运动。例如，可以使一个第一承载结构和另一个第一承载结构同步运动到人工血管的内部进行不同的微囊列的粘合，提高工作效率。

在另一个附图未示出的实施例中，第二承载装置也可以包括至少两个的第二承载结构。至少两个第二承载结构的设置使得第二承载装置可以同时承载至少两个人工血管。那么在进行血管管腔组织构建体的制备时，就可以同时进行至少两个血管管腔组织构建体的制备，提高生产效率。

优选地，至少两个第二承载结构之间能够相对运动或相对于第一承载装置同步运动。

本发明实施例还提供一种管腔组织构建体。管腔组织构建体包括管腔结构和由微囊组形成的生物组织构建体层。生物组织构建体层粘合于管腔结构的内表面上。本发明实施例的管腔组织构建体通过将微囊组形成的生物组织构建体层粘合于管腔结构的内表面上使生物组织构建体层与管腔结构之间不易发生相对位移，在进行培养时，能够正常分化和存活，使得本发明实施例的管腔组织构建体具备较优的生物学性能。优选地，管腔结构包括由生物相容性材料形成的管腔外壁。其中，生物相容性材料是指这样的材料，其(以及其降解产物)对于细胞是无毒性的，并且在植入宿主(例如人体)后与宿主相容，不会造成显著的或者严重的副作用，例如，不会对宿主(例如人体组织)造成毒害作用，不会引起宿主的免疫排斥反应、过敏反应或炎症反应等等。因此本实施例的管腔外壁由生物相容性材料形成，因此在将本实施例的管腔组织构建体更适于植入人体或动物体内。

优选地，管腔外壁由可降解材料或不可降解材料制成。当管腔外壁由不可降解的材料制成时，在管腔组织构建体培养成为管腔组织后，管腔外壁依然存在。当管腔外壁由可降解的材料制成时，在管腔组织构建体培养成为管腔组织后，管腔外壁会逐渐降解掉直至消失，即可得到完整的管腔组织。

生物可降解材料选自合成可降解材料(例如脂肪族聚酯(例如聚乳酸(PLA)，聚己内酯(PCL)，聚羟基烷酸酯(PHAs)，聚羟基戊酸酯(PHV)，聚羟基丁酸酯(PHB)，聚丁二酸丁二醇酯(PBS))，聚羟基乙酸(PGA)，聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)，聚原酸酯(POE)，可降解性聚氨酯(例如淀粉改性聚氨酯)，聚乙烯醇，聚对二氧环己酮，聚对二氧杂环己酮，聚二氧杂环己烷酮，聚碳酸丁二醇酯，聚磷腈，以及其任何组合)。

优选地，所述生物相容性材料还包含生物不可降解材料(例如尼龙，涤纶，聚丙烯，聚乙烯，聚四氟乙烯，硅橡胶，氟硅橡胶，天然橡胶，聚丙烯酸酯，芳香族聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))，非降解性聚氨酯，聚醚醚酮，聚丙烯腈，聚硅氧烷，聚甲醛，聚氯乙烯，以及其任何组合)。

在本实施例中，生物组织构建体层呈片状、条状或管状。当管腔结构上出现破损时，此时可以通过在管腔结构上出现破损的地方粘合微囊组形成与破损的形状相适应的生物构建体层来填补破损结构以使管腔结构完整。那么此时，生物组织构建体层的形状可以是条状、片状或其他不规则的形状均可。

生物组织构建体层还可以是管状。管状可以是侧壁闭合的管状，也可以是侧壁不闭合的管状。

本发明实施例提供的管腔组织构建体可以为消化道管腔组织构建体、呼吸道管腔组织构建体、淋巴管管腔组织构建体或血管管腔组织构建体。

在本实施例中，微囊组包括微囊，微囊包括细胞。

本发明实施例的微囊为固体或半固体。在某些优选的实施方案中，本发明的微囊为凝胶态。例如，本发明的微囊的核层和/或壳层可以为凝胶态。在某些优选的实施方案中，本发明的微囊包含水凝胶。在某些优选的实施方案中，所述水凝胶包含海藻酸盐，琼脂糖，明胶，壳聚糖，或其它水溶性或亲水性聚合物。

本发明实施例的微囊可使用各种方法来制备。例如，可使用用于制造微球体的方法来制备本发明的微囊，例如使用造粒仪来进行制备。优选地，本发明的微囊是在无菌条件下制备的。

本发明微囊包含的细胞的种类可以根据实际需要进行选择，而不受特别限制。优选地，所述微囊中包含内皮细胞(例如血管内皮细胞)、平滑肌细胞(例如血管平滑肌细胞)和/或未分化的细胞。

优选地，所述微囊中的细胞为未分化的细胞，例如干细胞(例如脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、诱导多能干细胞和胚胎干细胞)。

本发明实施例的微囊包含的细胞的来源可以根据实际需要进行选择，而不受特别限制。优选地，所述细胞获自动物，例如哺乳动物，例如人、猿、猴、大猩猩、牛、猪、犬、绵羊和山羊。

优选地，所述细胞来源于选自下述的组织：结缔组织(例如，疏松结缔组织、致密结缔组织、弹性组织、网状结缔组织和脂肪组织)、肌肉组织(例如，骨骼肌、平滑肌和心肌)、泌尿生殖组织、胃肠组织、肺组织、骨组织、神经组织和上皮组织(例如，单层上皮和复层上皮)、内胚层来源的组织、中胚层来源的组织和外胚层来源的组织。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。