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发布时间: 2022-01-18 点击次数:
过去两年来,课题组在硅胶血管物理模型制作方法方面取得了一系列进展。“基于可溶材料的个性化透明硅胶模型”的专利是利用旋转涂刷法在3D打印的血管骨架上通过硅胶涂布-刷除-烘烤方式制作出可控厚度的透明硅胶仿体。旋涂法在血管分叉和大曲率位置的厚度控制、均匀性以及模型透光性和表面光滑性方面有非常优异的表现。利用此法,课题组制作出了脑动脉瘤、主动脉弓、腹主动脉瘤和完整Willis环等结构。“一种个性化体外夹层物理模型的制作方法”则是结合旋转刷涂和内部损伤处理方法的夹层硅胶模型的制作方法。前期通过血管夹层的切片观察,我们除了看到撕裂口外,还看到了裂口周围的层间脂质沉积。因此,在损伤处理时,我们除了预制内部损伤外,还通过特殊工艺在初始损伤周围制作了层间松动。这样,在一定加压条件下,初始损伤则会发展成夹层。“基于旋转-喷涂-温控机构的大尺度硅胶血管模型的制作方法”则是为大尺度硅胶模型制作专门设计的方法。此时,旋转刷涂改为了旋转喷涂。喷涂法在直管制作和变直径血管的均匀性控制方面优于旋转涂刷法,但透光性方面劣于后者。
“一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法”则是通过严格控制的细胞培养流程在硅胶血管模型内植入内皮细胞。由于硅胶模型制作方法在复杂结构制作上具有高度灵活性,可利用此方法观测狭窄或动脉瘤等多种结构内的内皮形态和基因表达。母立众博士带领学生利用这一技术通过PIV实验和激光共聚焦显微镜观测以及数值分析,发现不同狭窄程度对下游内皮形态和基因表达会产生明显影响,当狭窄度达到70%时,炎性因子的表达明显增强。
“一种含有皮肤-骨骼及血液灌注的手部模型制作方法”是在硅胶血管模型制作工艺基础上,增加了其他组织的制作。它可用于观测机械刺激对组织和血管的影响。“内皮细胞-平滑肌细胞共培养的单流道微芯片模型的构建方法”)则是内皮、平滑肌细胞种植和微芯片制作方法的结合,可用于观测微循环网络的流动和传质特征。
在专利应用方面,课题组为大连福帝斯实验技术中心制作了带冠状动脉和简化不带冠状动脉的透明主动脉根部模型,用于人工瓣膜的性能评价。还为支架制造厂商垠艺制作了用于支架测试的标准件,并为国内多间大学实验室制作了腹主动脉瘤、主动脉以及瓣膜结构。目前硅胶血管制作工艺仍在改进,希望在内部光滑度方面进一步提高。以下为主要专利和成果列表,也放上了硅胶血管制作的宣传册。欢迎同行朋友电话或微信咨询!
这一成果获得了大连市科技创新基金、国家自然科学基金、以及中央高校基本科研业务费的资助。
*专利和论文列表:
1. 贺缨,母立众,迟青卓,基于可溶材料的个性化透明硅胶模型,授权公告号:CN109118921B,授权时间:2020年11月3日。
2. 迟青卓,母立众,贺缨,一种个性化体外夹层物理模型的制作方法,申请号202011378422.4 。
3. 母立众; 刘小龙; 刘萌萌; 潘悦; 迟青卓; 贺缨, 一种植有内皮细胞的硅胶血管模型的制作方法,2021-1-14,中国,202110045934 .7。
4. 母立众; 王明亮, 基于旋转-喷涂-温控机构的大尺度硅胶血管模型的制作方法,2021-10-26,中国, 202111244817.X。
5. 母立众; 孙傲然, 一种含有皮肤-骨骼及血液灌注的手部模型制作方法,2021-11-19,中国, 202111372945.2。
6. 母立众; 张宇恒, 内皮细胞-平滑肌细胞共培养的单流道微芯片模型的构建方法,2021-11-19,中国, 202111372943.3。
7. Chi, QZ, Mu, LZ, He, Y, Luan Y, and Jin YC, A Brush–Spin–Coating Method for Fabricating In Vitro Patient-Specific Vascular Models by Coupling 3D-Printing, Cardiovascular Engineering & Technology, 2020, https://doi.org/10.1007/s13239-020-00504-9. Vol. 12:200–214.