本技术公开了一种激光雕刻法制备的支撑模具，所述模具框架包括一个支撑框架模具以及具有凹槽的固定框架模具。所述框架模具呈长方形，采用材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，粘合剂为。所述具有凹槽的固定框架模具材料为玻璃。与现有技术相比，培养支撑框架可以适合不同直径的人造血管培养，并且保证血管在动态条件下进行培养。可以进行体外血管的流体动力学研究及肿瘤细胞迁移，药物扩散实验等研究。 技术要求
1.一种用于三维血管网络通道体外支撑框架模具，其特征在于，包括：模具本体，所述模具本体为中空腔体，所述中空腔体由底面、侧面，所述侧面由过中空腔体中心点的横截面分为侧面Ⅰ、侧面Ⅱ，所述侧面Ⅰ上设置有至少1个通孔、所述侧面Ⅱ分别设置有至少2个通孔。
2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具还包括中空管道，所述中空管道可由通孔穿出。
3.如权利要求2所述的模具，其特征在于，所述中空管道为毛细管。
4.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述通孔为圆形或半圆形结构。
5.如权利要求4所述的模具，其特征在于，所述圆形或半圆形结构通孔的孔径为100μm～5mm。
6.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述通孔之间的间距为100μm～5mm。
ldc13147.一种激光雕刻法制备的支撑框架模具的方法，其特征在于，包括：
折叠麻将桌
(1)采用计算机设计软件设计模具的尺寸及形状，应用激光雕刻法制备模具组件，并通过将各组件组合、粘合得到支撑框架模具。
门槛记
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述模具的原材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，粘合剂为、α-氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂类胶粘剂。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电脑设计软件包括但不限于coredraw及autoCAD。
10.权利要求1-6任一项所述的模具在制备三维网络状仿生血管、体外血管的流体动力学研究及肿瘤细胞迁移，药物扩散实验等研究中的应用。
技术说明书
一种激光雕刻法制备的人造血管支撑模具
技术领域
本技术属于微加工技术、生物组织工程以及生物医学领域，具体涉及一种激光雕刻法制备的支撑模具，并且此模具可用于体外人造血管的性能表征以及体外血管化人造器官的制造。
背景技术
激光雕刻技术以激光为加工媒介，加工材料广泛，既可以用于有机玻璃、塑料、玻璃等非金属材料，也可以用于氧化铝等常见金属材料的雕刻。加工过程简单，精度高、速度快。可以利用计算机建模，迅速得到所需结构的模具。
心血管疾病是一种发病率与死亡率不断提高，并且严重威胁人类健康的疾病。使用心血管疾病患者的自身血管进行移植是心血管疾病最理想的方法，但是受限于血管的尺寸、口径、来源以及消毒储藏等多种问题，使用人造血管进行血管移植成为心血管疾病的优先选择。由于人造血管需要具有良好的生物兼容性，没有毒性或者毒性非常的小(包括材料本身以及材料的降解产物)，可调节并且可控的降解能力，优良的机械可塑性及机械强度，合适的孔隙率等特征，并且在临床应用中还需要具有易缝性、不易形成血栓以及长期的通畅率等，因此需要对人造血管在血液循环系统中的性能进行评价。可以通过此支撑支架研究内皮细胞、平滑肌细胞等在人造血管内受到各种压力、流体剪切力等因素影响下结构及功能的变化，并利用此支撑模具在体外对人造血管的性能进行表征。相比传统的动物评价模型，可解决伦理学问题，以及增加研究之间的可比性与标准化规范。
除此以外，在体外构建具有三维血管网络的器官模型，将为器官移植等提供新的解决办法。而且，体外模拟细胞的三维细胞生长生理微环境，对其所处微环境中的因子浓度、梯度等进行精确调控，考察细胞在不同种类因子可控浓度及梯度影响下的形态及功能变化，在血管新生、肿瘤转移等研究方面均具有良好的指导意义。尤其是随着微加工技术的不断进步，微流控技术在人造器官的模拟中得到了广泛应用。水凝胶具有优异的生物兼容性、良好的光学性质及渗透性，为其作为微流控芯片材料在体外构建具有三维血管网络结构的细胞微环境提供了良好的基础。水凝胶微流控芯片可以在体外提供三维动态的因子梯度，模拟细胞的生长微环境，可以构建三维的血管化人造器官，对血液疾病、肿瘤等具有良好的指导意义。因此，制备合适的水凝胶支撑框架模具也具有重要的研究意义。
专利CN105963050A公开了一种组织工程血管化肝小叶的制造方法，用3D打印机打印肝小叶的相容性支持性边框，在所述边框插入七根毛细玻璃管构成肝小叶的成型模具；按细胞浓度10^6cells/mL将HepG2细胞与温敏性水凝胶溶液混匀，填加到所述模具中，固化交联胶原后抽出毛细玻璃管，形成毛细管道；将人脐静脉内皮细胞，注入到所述毛细管道中并培养，使其长满毛细管道内壁，从而制得血管化的肝小叶。但其相容性支持性边框采用3D打印法，但该方法打印出的边框精度低，表面粗糙，尺寸较大，同时，打印设备昂贵，技术不成熟。
技术内容
为了克服上述不足，本技术的目的在于制备一种激光雕刻法制备的支撑框架模具，可以适合不同直径的人造血管培养，并且保证血管在动态条件下进行培养，并对人造血管的性能进行表征。可以进行体外血管化人造器官及肿瘤细胞迁移，药物扩散实验等研究。
为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
本技术的目的之一是提供一种激光雕刻法制备的支撑框架模具，包括：
(1)采用计算机设计软件设计模具的尺寸及形状，应用激光雕刻法制备模具组件，并通过将各组件组合、粘合得到支撑框架模具。
优选的，所述模具的原材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，粘合剂为、α-氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂类胶粘剂。
优选的，所述电脑设计软件包括但不限于coredraw及autoCAD。
本技术的目的之二是提供一种用于三维血管网络通道体外支撑的框架模具，包括：模具本体，所述模具本体为中空腔体，所述中空腔体由底面、侧面，所述侧面由过中空腔体中心点的横截面分为侧面Ⅰ、侧面Ⅱ，所述侧面Ⅰ上设置有至少1个通孔、所述侧面Ⅱ分别设置有至少2个通孔。
优选的，所述模具还包括实心或者中空管道，所述中空管道可由通孔穿出。
优选的，所述实心或者中空管道包括但不限于玻璃毛细管、钢针、塑料棒等。
优选的，所述通孔为圆形或半圆形结构。
优选的，所述圆形或半圆形结构通孔的孔径为100μm～5mm。
优选的，所述通孔之间的间距为100μm～5mm。
本技术的目的之三是提供了任一上述的模具在制备三维网络状仿生血管、血管化体外人造器官、人造血管表征研究、体外血管的流体动力学研究及肿瘤细胞迁移，药物扩散实验等研究中的应用。
本技术的有益效果
(1)与现有技术相比，本申请的培养支撑框架可以适合不同直径的人造血管培养，并且保证血管在动态条件下进行培养。可以进行体外血管的流体动力学研究及肿瘤细胞迁移，药物扩散实验等研究。
(2)本技术构建了一种用于制备三维网络状人造血管的支撑模具，利用该模具可通过模板法制备出三维网络状人造血管的水凝胶芯片，克服了现有的模板法只能得到一字形的单通道水凝胶芯片的问题，为构建复杂人造血管奠定了技术基础。
(3)本技术模具结构简单、制作方便、实用性强，易于推广。
附图说明
构成本申请的一部分说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是一种激光雕刻法制备的人造血管支撑模具的示意图；A：整体模具的有孔径一侧组件，B：整体模具无孔径一侧组件，C：上下分离模具有孔径一侧组件，D：整体模具的有孔径一侧组件的三维模拟图，E：整体模具的三维模拟图。
图2是一种激光雕刻法制备的人造血管支撑模具应用示例图，包括：①、②两个实例。
图3是实施例3制备的水凝胶芯片结构模拟图；1：玻璃毛细管，2：支撑模具，3：玻璃板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
本技术的具体实验步骤为：
1)采用计算机设计软件(coredraw及autoCAD等)设计模具的尺寸及形状，应用激光雕刻法制备模具组件，并通过将各组件组合、粘合得到支撑框架模具。激光雕刻法制备模具的具体方法如：采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为模具材料，采用计算机设计软件coredraw设计模具的长侧面尺寸为1cm×4cm，短侧面尺寸为1cm×2cm，采用氯仿为粘合剂，厚度为1mm。短侧面组合后为模具的宽，上面有并列的5个孔，孔径之间间隙为100μm。模具孔径直径大小为100μm～5mm，两个孔径之间的间距为100μm～5mm，并且可以随实验需要随时调整大小。按照软件设计的图形，用CO2激光雕刻机在PMMA上刻出模具形状。首先分别雕刻模具的两个短侧面以及两个长侧面，所使用的激光功率为12W，雕刻速度为50cm/s，按照切割模式进行，得到模具的四个基片。模具的长宽高随时根据实验需求利用激光雕刻法进行切割组件，并将各组件组合成为模具。
2)所用组件的原材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，粘合剂为、α-氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂类胶粘剂等。医疗箱
3)模具既包括整体一体化的模具，也包括可上下分离闭合的模具。
4)模具可通过与一字型玻璃毛细管结合，构建具有一字型通道的水凝胶芯片，也可直接支撑管状人造血管，对人造血管的性质进行研究。
本技术中，步骤(1)所采用的电脑设计软件包括但不限于coredraw及autoCAD。
本技术中，步骤(1)所涉及模具的尺寸，形状等可根据实验需求调整。优选结构为圆形或半圆形结构，优选模具孔径直径大小为100μm～5mm，优选两个孔径之间的间距为
100μm～5mm。
本技术中，步骤(2)所用组件的原材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，粘合剂为、α-氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂类胶粘剂等。
本技术中，步骤(2)中的原材料通过激光雕刻法进行切割以及雕刻等加工，利用粘合剂组装、粘合为整体的模具。
本技术中，步骤(3)中所涉及的支撑模具，可通过组件的组装、粘合为整体模具，也可组装为上下分离的闭合模具。
本技术中，步骤(4)中既可以利用一字型的玻璃毛细管法构建一字型水凝胶芯片，用于体外三维细胞培养微环境构建，也可以用平口针头、粘合剂等将人造血管置于模具框架中。
汽车座套广告本技术中，步骤(4)所涉及的人造血管尺寸优选为100μm～5mm直径，血管通道之间的间距优选为100μm～5mm。
实施例1
一种可以适合不同直径的人造血管培养的支撑框架模具，包括：模具本体，所述模具本体为中空腔体，所述中空腔体由底面、侧面，所述侧面由过中空腔体中心点的横截面分为侧面Ⅰ、侧面Ⅱ，所述侧面Ⅰ上设置有至少1个通孔、所述侧面Ⅱ分别设置有至少2个通孔，如图1所示。
采用激光雕刻法制备上述模具的具体方法如：采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为模具材料，采用计算机设计软件coredraw设计模具的长侧面尺寸为1cm×4cm，短侧面尺寸为
焊接熔深检测仪
1cm×2cm，采用氯仿为粘合剂，厚度为1mm。短侧面组合后为模具的宽，上面有并列的5个孔，孔径之间间隙为100μm。模具孔径直径大小为100μm～5mm，两个孔径之间的间距为100μm～5mm，并
且可以随实验需要随时调整大小。按照软件设计的图形，用CO2激光雕刻机在PMMA上刻出模具形状。首先分别雕刻模具的两个短侧面以及两个长侧面，所使用的激光功率为12W，雕刻速度为50cm/s，按照切割模式进行，得到模具的四个基片。模具的长宽高随时根据实验需求利用激光雕刻法进行切割组件，并将各组件组合成为模具。
实施例2
实施例1的模具用于体外人造血管的生物力学检测，具体包括：
将体外人造血管依次插入实施例1模具中的相应孔径，类似于图2②，然后用千分尺测量其厚度后通过万能拉力检测仪(Instron-3343)检测其力学性能，计算弹性模量。
实施例3
实施例1的模具应用于水凝胶芯片的制备，具体包括：
1)选择实施例1中制备的、符合以下要求的模具：孔径直径大小为400μm，模具的两个长侧面对称设置有8个通孔，两个短侧面一端设置有1个通孔，一端设置有2两个通孔(上述通孔都位于同一水平面上)，以玻璃作为底面。
2)配制质量体积比为12.5％的明胶水溶液，加入质量体积比为10％的谷氨酰胺转氨酶(TG酶)，将明胶溶液及TG酶在常温下混合均匀后进行第一次浇筑，待液面与通孔下沿平齐时停止浇注，并将玻璃毛细管置于模具中，拼合成所需的树枝状通道结构，在显微镜下校对玻璃毛细管的相对位置，待水凝胶溶液初步固化后在模具中进行水凝胶溶液的二次浇筑，待水凝胶充满模具时，进行二次固化交联，交联完毕后去除玻璃毛细管，得到具有树枝状通道结构的水凝胶芯片，其宏观图如图3所示。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
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