一种新型柔性3D生物打印同轴喷头及其制作使用方法与流程

文档序号:11881364阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种新型柔性3D生物打印同轴喷头,其特征在于:包括三通管、医用不锈钢内针头、医用塑料外针头、柔性铁磁性薄膜管、条形电磁铁和筒形电磁铁;三通管包括沿垂直方向设置的主管和沿水平方向设置的支管,支管的左端与主管右侧连接,主管内部沿垂直方向开设有上下通透的竖向通道,支管内部设置有水平通道,水平通道左端口与竖向通道中部连通;

主管下端同轴向连接有外径小于主管的连接管,医用塑料外针头上部内壁过渡配合套在连接管上,筒形电磁铁上部内壁过渡配合套在主管下部,医用不锈钢内针头插设在竖向通道内,医用不锈钢内针头外壁与竖向通道内壁之间形成环形通道,医用不锈钢内针头的下端伸入到医用塑料外针头内部,柔性铁磁性薄膜管上部套在医用不锈钢内针头下端并与医用不锈钢内针头胶粘连接,柔性铁磁性薄膜管下端高于医用塑料外针头下端,筒形电磁铁下端低于医用塑料外针头下端,筒形电磁铁、竖向通道、医用塑料外针头、医用不锈钢内针头和柔性铁磁性薄膜管具有同一条中心线;

主管上部左侧设置有连接块,条形电磁铁上部通过螺栓螺母连接件固定设置在连接块左侧,条形电磁铁与所述的中心线平行。

2.根据权利要求1所述的一种新型柔性3D生物打印同轴喷头,其特征在于:主管内壁设置有位于水平通道上方的限位环,医用不锈钢内针头插设在限位环内,限位环的内径与,医用不锈钢内针头的下部外径相等。

3.根据权利要求2所述的一种新型柔性3D生物打印同轴喷头,其特征在于:条形电磁铁上设置有两个第一接线柱,筒形电磁铁上设置有两个第二接线柱。

4.如权利要求3所述的一种新型柔性3D生物打印同轴喷头的制作使用方法,其特征在于:包括以下步骤,

(1)、制备外径为0.7mm、长度为38mm的圆柱形模具;

(2)、在模具外圆表面卷曲吸附直接购买的150μm厚的热收缩聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底,利用直流磁控溅射法沉积 100 nm厚的 Fe81Ga19薄膜,对模具稍加降温后小心去除模具,得到内径为0.7mm的柔性铁磁薄膜管;

(3)、将医用不锈钢内针头自上而下插入到竖向通道内并伸出连接管下端,医用不锈钢内针头由限位环轴向及中心定位,医用不锈钢内针头的上部与竖向通道上端内壁胶粘连接;

(4)、将柔性铁磁性薄膜管胶粘到至内针头医用不锈钢内针头下端;

(5)、安装医用17G 1/2英寸医用塑料外针头至连接管外部,在安装过程中需注意避免触碰到柔性铁磁性薄膜管;

(6)、将筒形电磁铁安装到主管下部,将条形电磁铁安装到连接块左侧;

(7)、制备交联剂和交联基液并分别用针筒盛装;

(8)、盛装有交联剂的针筒与医用不锈钢内针头的上端连接,盛装有交联基液的针筒通过相应皮管与支管右端连接,然后再喷头整体安装到3D生物打印机上;

(9)、启动3D生物打印机,交联剂由医用不锈钢内针头向下经柔性铁磁性薄膜管挤出,交联基液由水平通道进入、再经环形通道向下挤出,柔性铁磁性薄膜管内部的交联剂先流动,在医用塑料外针头内部的柔性铁磁性薄膜管下端开始交联,交联剂由内而外地对交联基液进行交联,并最终由医用塑料外针头下端口喷出形成中空纤维;

(10)、打印结束后,关闭3D生物打印机,同时接通筒形电磁铁和条形电磁铁,柔性铁磁性薄膜管同时受到轴向磁场和周向磁场作用,引起柔性铁磁性薄膜管沿轴向产生扭曲闭合,从而防止芯部残余交联剂与交联基液的交联。

5.根据权利要求4所述的制作使用方法,其特征在于:步骤(7)中交联基液的制备具体为:用药勺、电子秤及烧杯称取4g海藻酸钠粉末,溶解于100ml去离子水中,在磁力搅拌器搅拌1至2小时,静至12小时得到质量分数为4%的海藻酸钠溶液;

步骤(7)中交联剂的制备具体为:)用药勺、电子秤及烧杯称取3g氯化钙粉末,溶解于100ml去离子水中,在磁力搅拌器搅拌1至2小时,静至12小时得到质量分数为3%的氯化钙溶液。

6.根据权利要求4所述的制作使用方法,其特征在于:步骤(7)中交联基液的制备具体为:先分别制备质量分数为3%的羧甲基壳聚糖溶液和海藻酸钠溶液,然后将相等质量的羧甲基壳聚糖溶液和海藻酸钠溶液在50℃热水浴的条件下充分混合;

步骤(7)中交联剂的制备具体为:)用药勺、电子秤及烧杯称取0.5g京尼平粉末,溶解于100ml去离子水中,在磁力搅拌器搅拌1至2小时,静至12小时得到质量分数为0.5%的京尼平水溶液。

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