一种组织工程皮肤的制备系统及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及组织工程技术领域，尤其涉及一种组织工程皮肤的制备系统及制备方法。
【背景技术】
[0002]皮肤作为人体最大的器官，具有屏障、感觉、调节体温、分泌与排泄、参与免疫反应、维持内外环境稳定等功能。随着经济、科技和社会的发展，各种由溃疡、外伤、烧伤、老年性疾病等引起的皮肤缺损越来越多。当皮肤创面面积较大时，皮肤无法通过再生进行修复，需要切取正常皮肤进行移植，加大了对患者的打击，且在供皮区有可能形成疤痕及色素沉淀等，对患者造成二次伤害。
[0003]为了减轻患者的痛苦，近年来，在组织工程领域出现了多种人工皮肤，尤其是含有活细胞的组织工程皮肤在应用于创面修复时，活细胞可以迀移到创面参与修复，能够加快创面修复，减轻炎症与疼痛。然而，在制备含有活细胞的组织工程皮肤时，需要将细胞与胶原混匀，在目前的研究过程中，细胞与胶原的混匀过程主要有两种方案，一种为:将细胞、胶原混合后，手工操作使其混匀，由于人的个体差异，在手工操作时稳定性与均一性较差，难以保证批次生产的质量均一性与稳定性，限制了组织工程皮肤的大规模生产和应用；另一种为:获取无细胞真皮基质，将同种刃厚的皮片通过蛋白酶消化，清除细胞残骸，再将传代培养后的成纤维细胞接种于所述无细胞真皮基质上培养，该方法在获取同种刃厚的皮片时操作精度的要求较高，且接种所述成纤维细胞时难以实现各处接种细胞浓度均一，因此，所获得的组织工程皮肤容易出现厚薄不一的缺陷，也无法实现组织工程皮肤的大规模生产和应用。
【发明内容】
[0004]为达到上述目的，本发明实施例提供一种组织工程皮肤的制备系统以及制备方法，该系统与该方法能够提高批处理量，且能够提高各批产品之间的质量均一性与稳定性，为组织工程皮肤的大规模生产与应用创造条件。
[0005]—方面，本发明实施例提供一种组织工程皮肤的制备系统，包括:
[0006]搅拌装置、混合容器、分别与所述混合容器连通的细胞培养液提供设备和细胞提供设备；
[0007]以及控制设备，所述控制设备用于控制所述细胞培养液提供设备向所述混合容器中注入细胞培养液，以及控制所述搅拌装置的开启与关闭。
[0008]优选的，所述搅拌装置包括搅拌电机和搅拌桨，所述搅拌桨竖直设置，所述搅拌桨的上端与所述搅拌电机电连接，所述搅拌桨的下端设置有搅拌锚型桨，所述搅拌锚型桨设置在所述混合容器内；
[0009]所述搅拌电机与所述控制设备电连接。
[0010]可选的，所述系统还包括成品输出设备，所述成品输出设备包括输出栗以及成品放置皿，所述输出栗的输入端与所述混合容器的出口连通，所述输出栗的输出端与所述成品放置皿连通；
[0011 ] 所述输出栗与所述控制设备电连接。
[0012]进一步地，所述细胞培养液提供设备包括细胞培养液提供罐以及输液栗，所述输液栗的输入端与所述细胞培养液提供罐的出口连通，所述输液栗的输出端与所述混合容器连通，所述输液栗上设置有细胞培养液控制开关，所述细胞培养液控制开关与所述控制设备电连接。
[0013]可选的，所述细胞提供设备包括注射器以及细胞注入管，所述细胞注入管的输入端与所述注射器的输出端连通，所述细胞注入管的输出端与所述混合容器连通。
[0014]优选的，所述系统还包括酸液提供罐与碱液提供罐，所述酸液提供罐的出口和所述碱液提供罐的出口分别与所述输液栗的输入端连通，所述输液栗上设置有酸液控制开关与碱液控制开关。
[0015]进一步优选的，所述系统还包括pH控制器，所述pH控制器设置在所述混合容器内，所述pH控制器的信号输出端分别与所述酸液控制开关和碱液控制开关电连接，所述pH控制器用于对所述混合容器内的混合液的pH值进行检测，若所检测的pH值小于第一预设范围的下限值或者大于所述第一预设范围的上限值，则所述pH控制器控制所述碱液控制开关或者所述酸液控制开关打开，对混合容器内的混合液的pH值进行调节，使得所述混合容器内的混合液的pH值保持在第一预设范围内。
[0016]进一步地，所述混合容器内部还设置有制冷装置，所述系统还包括制冷循环装置，所述制冷循环设备包括制冷机，所述制冷机的输出端与所述制冷装置的入口连通，输入端与所述制冷装置的出口连通，所述制冷机的输出端与所述制冷装置的入口之间设置有制冷剂一阀，所述制冷机的输入端与所述制冷装置的出口之间设置有制冷剂二阀，所述制冷剂一阀和所述制冷剂二阀分别和所述控制设备电连接，所述控制设备用于控制所述制冷剂一阀与制冷剂二阀的开度。
[0017]可选的，所述系统还包括温度控制器，所述温度控制器设置在所述混合容器内，所述温度控制器的信号输出端与所述控制设备电连接，所述温度控制器用于对所述混合容器内的混合液的温度进行检测，并将检测信号传输给所述控制设备，若所检测的温度小于第一预设温度范围的下限值或者大于所述第一预设温度范围的上限值，则所述控制设备控制所述制冷剂一阀和制冷剂二阀的开度，对流经所述混合容器的制冷剂流速进行调节，使得所述混合容器内的温度保持在第一预设温度范围内。
[0018]另一方面，本发明实施例提供一种组织工程皮肤的制备方法，应用于上述所述的组织工程皮肤的制备系统，所述方法包括:
[0019]控制设备控制所述细胞培养液提供设备向所述混合容器中注入第一预设量的细胞培养液，所述混合容器中盛放有预先加入的胶原；
[0020]控制设备控制所述搅拌装置对混合容器中的胶原与细胞培养液以第一预设速度进行搅拌；
[0021]通过所述细胞提供设备向所述混合容器注入第二预设量的细胞。
[0022]优选的，
[0023]所述方法还包括:所述控制设备控制输出栗开启，将第三预设量的混合液栗入成品放置皿中。
[0024]可选的，所述控制设备控制所述细胞培养液提供设备向所述混合容器中注入第一预设量的细胞培养液包括:所述控制设备控制所述细胞培养液控制开关开启，将所述细胞培养液提供罐中的细胞培养液栗入所述混合容器中，在经过第一时长后，所述控制设备控制所述细胞培养液控制开关关闭，停止向所述混合容器中栗入细胞培养液。
[0025]进一步地，所述在通过所述细胞提供设备向所述混合容器中注入第二预设量的细胞之前还包括:打开所述酸液控制开关或者碱液控制开关，对所述混合容器中的混合液的pH值进行调节，使得所述混合容器中混合液的pH值在第一预设范围内。
[0026]优选的，
[0027]所述打开所述酸液控制开关或者碱液控制开关，对所述混合容器中的混合液的pH值进行调节包括:通过所述pH控制器对所述混合容器内混合液的pH值进行检测，若所检测的pH值小于第一预设范围的下限值或者大于所述第一预设范围的上限值，则所述pH控制器控制所述碱液控制开关或者所述酸液控制开关打开，对混合容器内的混合液的pH值进行调节，使得所述混合容器内的混合液的pH值保持在第一预设范围内。
[0028]进一步地，所述方法还包括:通过所述控制设备控制所述制冷剂一阀与制冷剂二阀的开度，对所述混合容器进行保温。
[0029]优选的，
[0030]所述控制设备控制所述制冷剂一阀与制冷剂二阀的开度，对所述混合容器进行保温包括:通过温度控制器检测所述混合容器中混合液的温度，当所检测到的温度大于第二预设范围的上限值或者小于第二预设范围的下限值时，所述温度控制器将检测信号传输给所述控制设备，所述控制设备控制所述制冷剂一阀与制冷剂二阀的开度，对流经所述制冷装置的制冷剂的流速进行控制，使得所述混合容器中的温度保持在所述第二预设范围内。
[0031]本发明实施例提供一种组织工程皮肤的制备系统与制备方法。其中，通过该系统对细胞与胶原进行混合时，所述控制设备用于控制所述细胞培养液提供设备向所述混合容器中注入细胞培养液，以及用于控制所述搅拌装置的开启与关闭，对所述混合容器中注入的细胞培养液、细胞以及事先加入到所述混合容器中的胶原进行机械搅拌，在此过程中，采用自动化操作代替部分人工操作，能够提高批处理量，且能够提高各批产品之间的质量均一性与稳定性，为组织工程皮肤的大规模生产与应用创造条件。克服了现有技术中在制备组织工程皮肤时基本通过人工操作完成，批处理量小，以及各批产品之间的质量均一性与稳定性差的缺陷。
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所