本发明涉及一种用于药物支架制造领域的低温下进行3d分层打印的生产工艺。
背景技术:
现有3d打印的应用于人体内的支架等相关产品,分为两种生产模式。第一种是在原材料熔融的高温状态下进行3d打印;另一种是可降解材料挤出形成管材后进行激光切割,再进行构型形成支架结构。无论采用哪种模式,都需要在高温条件下结构构造,最终完成定型,根据不同材料,温度会在170-250℃左右。这种工艺模式使得3d打印支架材料的选用范围比较狭窄。生物可降解高分子材料作为支架原料在熔融状态下,高分子材料的分子链受热遭到破坏,分子量及粘度降低,且在不同时间所述挤出的支架原料受热时间不一致,容易导致产品的物理性质不一致,破坏支架结构的稳定性,导致同一批支架材料的一致性较差,不同批次支架材料一致性也不佳。在支架实际临床使用时,若需支架搭载治疗用的药物,则需要采用超声喷涂的方法在支架表面负载一层药物层。但采用超声波喷涂法在支架上喷涂的药物层,其药物的负载量较小,药物持续作用时间很短,会在短时间之内全部释放,不能起到在人体内长时间缓释的效果。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种低温下进行3d分层打印的生产工艺,它能够在低温条件下生产结构稳定的支架结构。
实现上述目的的一种技术方案是:一种低温下进行3d分层打印的生产工艺,包括如下步骤:
步骤1,将生物可降解材料溶解在有机溶剂中,形成生物可降解溶液;
步骤2,将药物加入生物可降解溶液,然后进行充分搅拌并静置以排出气泡,形成稳定的混合溶液;
步骤3,将混合溶液加入3d打印机的存料装置中,进行静置以排除气泡,然后将存料装置装入设置在低温真空柜内的3d打印机内,并开启低温真空柜;
步骤4,启动3d打印机将混合溶液喷涂到固定形状的支架模具上,其中支架第一层的喷涂时间为2-5min,然后进行重复的喷涂打印作业,每0.1mm的支架厚度打印3-5次;
步骤5,待多层支架打印完毕后,迅速取出已打印完毕的该多层支架,然后置于冷冻干燥机中静置;
步骤6,取出冷冻干燥机内的多层支架,放置到对流烘箱中进行烘干。
进一步的,步骤1中,所述的有机溶剂包括丙酮,乙醇,二氯甲烷,三氯甲烷,四氢呋喃,六氟异丙醇或乙酸乙酯。
再进一步的,步骤2中,在将药物加入生物可降解溶液并进行充分搅拌时,向溶液中加入硅油。
再进一步的,加入硅油的所述混合液的粘度至少为2.0dl/g。
进一步的,步骤3中,开启低温真空柜后,低温真空柜维持的温度为0℃。
进一步的,步骤5中,冷冻干燥机的温度设定为-10℃,静置时间为8小时。
进一步的,步骤6中,对流烘箱的温度设定为40℃,烘干时间为10分钟。
本发明的一种低温下进行3d分层打印的生产工艺,采用了溶剂滤沥的原理,形成带有药物的混合溶液,然后在低温条件下在支架模具上进行分层喷涂,通过多层打印形成含药的生物可降解材料支架。通过本发明,能够保证支架产品的结构强度的一致性,同时也能够将药物本身融入到支架杆内,以实现药物的持续缓释效果。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解,下面通过具体地实施例进行详细地说明:
本发明的一种低温下进行3d分层打印的生产工艺,需要使用3d打印机及可以放置该3d打印机的低温真空柜。具体包括如下步骤:
步骤1,将生物可降解材料溶解在有机溶剂中,形成生物可降解溶液。溶剂包括:丙酮,乙醇,二氯甲烷,三氯甲烷,四氢呋喃,六氟异丙醇或乙酸乙酯有机溶剂。对于任意一种有机溶剂,有与之对应的可降解材料溶剂配比。
步骤2,将药物按配比加入生物可降解溶液,然后进行充分搅拌并静置以排出气泡,形成稳定的混合溶液。可适当加入少量硅油以提升混合溶液的稳定性。加入硅油的混合液的最终粘度至少为2.0dl/g。
步骤3,将混合溶液加入3d打印机的存料装置中,进行静置以排除气泡,然后将存料装置装入设置在低温真空柜内的3d打印机内,并开启低温真空柜,维持温度在0℃。在3d打印机的打印去放置预设的支架模具,支架模具由可透气的不锈钢或聚四氟乙烯(ptfe)等材料制成。
步骤4,启动3d打印机将混合溶液喷涂到支架模具上,3d打印机的喷嘴根据不同支架的尺寸和规格,其出液速度可以调整。支架第一层的喷涂时间限制为2-5min,然后进行重复的喷涂打印作业,每0.1mm的支架厚度打印3-5次。
步骤5,待多层支架打印完毕后,迅速取出已打印完毕的该多层支架,然后置于-10℃的冷冻干燥机中静置8小时,使得支架成型固定。
步骤6,取出冷冻干燥机内的多层支架,放置到40℃的对流烘箱中烘干10分钟,完成支架的制作。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。