一种生物3D打印枪的三通接头的制作方法

本发明涉及一种混合水凝胶在多种场景下都可以进行生物3d打印的便携式设备，具体地说就是可以用该设备进行生物3d水凝胶的打印和固化的全部过程的一种便携式3d打印枪的三通接头，属于医疗器械技术领域。

背景技术：

到目前为止，医疗领域还有很多疾病没有根治的办法，因此科学家一直致力于新一轮的医疗技术革命。基于干细胞的修复再生能力的再生医学有望成为在药物治疗和手术治疗后的第三种疾病治疗手段，再生医学主要研究对于人体已经发生病变的组织、器官的治疗，采用修复、替换或者再造的医疗策略治疗传统医疗手段无法治愈的先天性遗传缺陷疾病和后天获得的退行性疾病。在传统的再生医学领域，要实现复杂组织和器官的三维结构的复刻非常的困难，而生物3d打印几乎可以完全复制生物组织的微观和宏观结构，达到功能的再生。通过调节参数，选择合适的打印形式、生物墨水以及细胞，科学家可以制备不同的人造组织，器官。在不久的将来，具有活性和生理功能的血管、肝脏甚至心脏都可以复刻出来。

在科学家们孜孜不倦的努力下，创造性的开发出了一系列生物3d打印材料，随着材料制备工艺的日趋完善，新型3d打印设备如便携式打印枪，生物3d打印机等也不断地被开发出来以满足市场的需求，然而在使用这些打印器械的过程中，我们发现目前市场上大多数的打印枪和其他的打印设备都存在较多的局限性：一，打印修复十分局限，无法直接进行体内打印；二，打印场景较少，无法适应多场景的应用；三，光固化效果较差，很难满足实际中应用的需求。

技术实现要素：

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种新的生物3d打印的设备，很大程度上提高了打印过程中的便捷程度，大大缩小了操作的不便和繁琐，并且为多种不同的打印情境提供了解决方法。

一种生物3d打印枪的三通接头，三通接头为七面体，七面体的七面包括上下平行的顶面和底面，顶面和底面呈长方形，前后连接顶面和底面的前面和后面，所述前面和后面等面积，均为异形结构；

侧向连接顶面和底面的为第一侧面、第二侧面及第三侧面，所述第一侧面呈矩形，所述第二侧面呈矩形，所述第三侧面呈具有内凹弧度的弧面；

三通接头的三个通口分别为材料入口、光源入口及注射针头入口；连通三个通口的为第一通道和第二通道，

三通接头采用先打后固化式或边打边固化式结构；第一通道为竖直通道，第二通道呈弧形弯道。

对上述方案的进一步改进，当采用先打后固化式三通接头时，材料入口设置在第二侧面上，所述光源入口设置在顶面上，所述注射针头入口设置在底面上；所述第一通道的两端连接光源入口和注射针头入口，所述第二通道的一端与材料入口连通，另一端通至第一通道的中部。

对上述方案的进一步改进，当采用边打边固化式三通接头时，材料入口设置在顶面上，光源入口设置在第二侧面上，所述注射针头入口设置在底面上。第一通道的两端连接材料入口和注射针头入口，第二通道的一端与光源入口连通，另一端通至第一通道的中部。

对上述方案的进一步改进，当采用边打边固化式三通接头时，材料入口设置在顶面上，所述光源入口设置在第二侧面上，所述注射针头入口设置在底面上。所述第一通道的两端连接材料入口和注射针头入口，所述第二通道的一端与光源入口连通，另一端通至第一通道的中部。

对上述方案的进一步改进，当采用先打后固化式三通接头时，材料入口设置在第二侧面上，光源入口设置在顶面上，注射针头入口设置在底面上；所述第一通道的两端连接光源入口和注射针头入口，所述第二通道的一端与材料入口连通，另一端通至第一通道的中部。

对上述方案的进一步改进，三通接头采用金属或/和高分子材料制作。

对上述方案的进一步改进，材料入口处设置有螺纹卡口。

对上述方案的进一步改进，光源入口为半椭园或球形结构。

对上述方案的进一步改进，光源入口内壁设置有弹性材料软塞。

对上述方案的进一步改进，第一通道和第二通道直径均设置在0.3mm到3mm的范围内。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的一种便携式生物3d打印枪，通过三通接头，此种三通接头与枪头连接的形式，适用于两种打印场景：其一，边打印边固化，竖直方向进入水凝胶，斜上方为光纤的插入部位；其二，先打印后固化，水凝胶从斜上方的入口进入，打印完成后，光纤竖直插入，直接进行固化。

附图说明

图1为本发明采用边打边固化方式的三通接头结构示意图。

图2为本发明的光源入口的示意图。

图3为本发明先打后固化的情况的三通接头的示意图。

图中所示：1.三通接头，2.顶面，3.底面，4.前面，5.后面，6.第一侧面，7.第二侧面，8.第三侧面，9.材料入口，10.光源入口，11.注射针头入口，12.第一通道，13.第二通道，14.螺纹卡口，15.弹性材料软塞，16.光纤进入通道。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：当采用边打边固化的方式进行打印，即在生物水凝胶材料注射进入体内的同时插入光纤，直接进行创面修复的情况，选择如图1中所示的三通接头。具体结构如图1-2所示：一种生物3d打印枪的三通接头，三通接头1为七面体，七面体的七面包括上下平行的顶面2和底面3，顶面和底面呈长方形，前后连接顶面和底面的前面4和后面5，前面和后面等面积，均为异形结构；

侧向连接顶面和底面的为第一侧面6、第二侧面7及第三侧面8，第一侧面呈矩形，第二侧面呈矩形，第三侧面呈具有内凹弧度的弧面；

三通接头1的三个通口分别为材料入口9、光源入口10及注射针头入口11；连通三个通口的为第一通道12和第二通道13，

三通接头采用先打后固化式或边打边固化式结构；第一通道为竖直通道，第二通道呈弧形弯道。设置为弧形结构，是为了在插入光纤时，适应光纤的外形，从而保护光纤；

材料入口9设置在顶面2上，光源入口10设置在第二侧面7上，注射针头入口11设置在底面3上。第一通道的两端连接材料入口和注射针头入口，第二通道的一端与光源入口连通，另一端通至第一通道的中部。

对上述方案的进一步改进，三通接头1采用金属或/和高分子材料制作。

对上述方案的进一步改进，材料入口处设置有螺纹卡口14。

对上述方案的进一步改进，光源入口为半椭园或球形结构，光源入口内壁设置有弹性材料软塞15，此处软塞采用橡胶材质。橡胶软塞中心还设置有一个光纤进入通道16，当光纤进入时，从橡胶软塞上的光线通道进入到三通内的通道中；而通过橡胶软塞的防护，防止打印材料溢出。

对上述方案的进一步改进，第一通道和第二通道直径均设置在0.3mm到3mm的范围内。通道直径控制在这一范围，可以节约从材料入口进入的材料，并能精确的控制材料进入针头的量。

实施例2：当需要对打印材料先打印后固化的情况，即先向体内注射入生物水凝胶材料，后插入光纤进行固化成型，选择如图3中所示的三通接头。此时材料入口9设置在第二侧面7上，光源入口10设置在顶面2上，注射针头入口11设置在底面3上；第一通道的两端连接光源入口10和注射针头入口，第二通道的一端与材料入口9连通，另一端通至第一通道的中部。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的一种生物3d打印枪的三通接头，此种三通接头与枪头连接的形式，适用于边打印边固化和先打印后固化两种形式；

边打印边固化，竖直方向进入水凝胶，斜上方为光纤的插入部位，凝胶从竖直上方的入口进入，光纤从斜上方入口插入，打印过程中直接进行固化。

先打后固化的情况，即先向体内注射入生物水凝胶材料，打印完成后，竖直方向插入光纤，光照进行固化成型。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。