的納米纖維。在高速氣流推力作用下，纖維往旋轉(zhuǎn)接收器方向定向沉積，同時(shí)，氣流從旋轉(zhuǎn)接收器的側(cè)端導(dǎo)出，并輔助納米纖維在收集器上沉積成為蓬松的三維支架結(jié)構(gòu)。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能促使三維結(jié)構(gòu)的納米纖維生物支架在交流氣電紡絲的過(guò)程中直接形成。
[0021]本發(fā)明所述的方法工藝簡(jiǎn)單，成本較低，適于溶液電紡和熔融電紡，適于用不同的紡絲材料制備不同力學(xué)強(qiáng)度、生物相容性及降解性能的三維纖維支架，并且可以通過(guò)該方法直接制備大量納米纖維生物支架；
與傳統(tǒng)靜電紡絲制備生物支架相比，使用本發(fā)明制備納米纖維支架，由于纖維成電中性，收集器無(wú)需接地或接負(fù)高壓，可更容易、有效地沉積形成厚度大的三維纖維結(jié)構(gòu)。而且，不會(huì)造成電荷積累，對(duì)后續(xù)纖維沉積無(wú)顯著影響，可長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行紡絲，工藝更穩(wěn)定。
[0022]與傳統(tǒng)氣流紡絲制備生物支架相比，本發(fā)明引入了高壓交流電場(chǎng)，射流在氣流剪力和交變電場(chǎng)的共同作用下，進(jìn)一步拉伸劈裂，獲得的三維支架纖維直徑更細(xì)，絲徑分布更均勻，力學(xué)性能優(yōu)越，解決了氣流紡絲制備生物支架的纖維直徑大，絲徑分布不均的問(wèn)題。
[0023]與普通交流電紡相比，本發(fā)明在交變電場(chǎng)和高速氣流的共同作用下，生產(chǎn)效率極大地提高，是傳統(tǒng)電紡的10-20倍。而且，在高速氣流剪力的作用下，加劇了對(duì)液滴表面的擾動(dòng)，形成納米纖維的啟動(dòng)交流電壓大幅度降低，同時(shí)，解決了噴頭易堵塞的問(wèn)題，提高了工藝穩(wěn)定性。而且，高速氣流和交變電場(chǎng)的共同作用下，射流拉伸劈裂，形成的納米纖維直徑顯著減小。
[0024]根據(jù)線動(dòng)成面的思想，創(chuàng)新地使用敞開(kāi)式的旋轉(zhuǎn)接收器，將交流氣電紡絲獲得的中性納米纖維進(jìn)行三維收集，相比傳統(tǒng)平板收集器或者封閉式收集器，可有效地使高速氣流通過(guò)，從而避免產(chǎn)生反沖氣流，影響纖維沉積。相反地，高速氣流還可起到沉積導(dǎo)向作用，在氣流推力作用下可定向輔助交流氣電紡絲獲得的納米纖維沉積，成為具有特定形狀、結(jié)構(gòu)的三維纖維支架，解決了交流電紡纖維收集難的問(wèn)題。
[0025]傳統(tǒng)的靜電紡絲是在電場(chǎng)的作用下，逐層被電性相反的接地收集板吸引堆積，支架的纖維排列緊密、纖維之間的空隙過(guò)小，使細(xì)胞難以長(zhǎng)入，無(wú)法構(gòu)建出令人滿意的三維組織。當(dāng)采用特定形狀的收集器時(shí)，纖維往尖端處等電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方沉積，難以形成三維結(jié)構(gòu)。而采用本發(fā)明，交變電場(chǎng)和高速氣流共同作用下射流拉伸劈裂，射流電性交替變化，形成的納米纖維呈電中性，并在氣流輔助下在旋轉(zhuǎn)敞開(kāi)式接收器上沉積成三維結(jié)構(gòu)，可獲得厚度極大、疏松、低密度的支架，更有利于細(xì)胞生長(zhǎng)。
[0026]本發(fā)明可制備材料范圍廣泛、纖維直徑極小、絲徑分布均勻、結(jié)構(gòu)蓬松、厚度極大、力學(xué)性能優(yōu)越的納米纖維三維支架，工藝穩(wěn)定，通用性好，可廣泛應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明同軸噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參照?qǐng)D1、圖2，其顯示出了本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明各元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)時(shí)，是以圖1所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本發(fā)明的實(shí)際使用方向并不局限于此。
[0029]本發(fā)明提供了一種具有三維結(jié)構(gòu)的納米纖維支架制備裝置，包括數(shù)控單元1、交流高壓發(fā)生器2、供液裝置3、供氣裝置4、同軸噴頭5和與所述同軸噴頭5相對(duì)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)接收器6，所述同軸噴頭5具有與供液裝置3相連的供液通道51和與供氣裝置4相連的供氣通道52，供液通道51具有出液口 53，供液裝置51可將紡絲溶液或熔體送入同軸噴頭5并由出液口 53流出，供氣通道52具有出氣口 54，所述供氣裝置4通過(guò)出氣口 54可產(chǎn)生由出液口 53吹向旋轉(zhuǎn)接收器6的氣流，交流高壓發(fā)生器2與所述同軸噴頭5相連并可在同軸噴頭5和旋轉(zhuǎn)接收器6間形成交變電場(chǎng)，所述旋轉(zhuǎn)接收器6包括轉(zhuǎn)軸61、可驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸61轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置62以及設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸61上的若干支撐臂63，所述支撐臂63采用彎曲的金屬片或金屬桿或塑料桿，各所述支撐臂63均勻的分布在所述轉(zhuǎn)軸61上并形成碗狀的爪結(jié)構(gòu)。支撐臂63隨轉(zhuǎn)軸61轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成正對(duì)所述同軸噴頭5的碗狀回轉(zhuǎn)面，出液口 53內(nèi)流出的紡絲溶液或熔體在所述氣流和交變電場(chǎng)的作用下在同軸噴頭5與旋轉(zhuǎn)接收器6間形成射流。
[0030]其中，所述供氣裝置4包括通過(guò)輸氣管41與供氣通道52相連的氣壓供應(yīng)裝置42，所述輸氣管41上設(shè)有精密氣壓調(diào)節(jié)閥43，輸氣管41上在精密氣壓調(diào)節(jié)閥43與同軸噴頭5間還設(shè)有加熱元件44。所述供液通道51和供氣通道52上均設(shè)有測(cè)溫元件7，所述測(cè)溫元件7、供液裝置3、氣壓供應(yīng)裝置42和加熱元件44均與數(shù)控單元1相連，通過(guò)調(diào)節(jié)數(shù)控單元1控制氣壓供應(yīng)裝置42和加熱元件44，提供不同氣壓、溫度、濕度、種類(lèi)的氣流。所述供氣通道52在同軸噴頭5內(nèi)形成包繞在供液通道51外側(cè)的儲(chǔ)氣腔55，所述儲(chǔ)氣腔55在所述出液口 53的外側(cè)形成環(huán)形的出氣口 54，所述出氣口 54和出液口 53位于同一軸線上，出液口53孔徑為0.lmm-0.6mm，出氣口 54孔徑為0.有部分氣體保留在儲(chǔ)氣腔55中，維持同軸噴頭5內(nèi)部的環(huán)境溫度，使得供液通道51中的熔體保持熔融狀態(tài)，克服傳統(tǒng)熔融噴頭在流量小、流速低時(shí)，因保溫性能差導(dǎo)致的熔體凝固、噴頭堵塞等不利影響。
[0031]所述交流高壓發(fā)生器2包括函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和高壓放大器，所述交流高壓發(fā)生器2可提供任意波形、頻率、幅值的電壓。
[0032]—種具有三維結(jié)構(gòu)的納米纖維支架制備方法，包括以下步驟: S10.供液裝置51可提供紡絲溶液或熔體，打開(kāi)供液裝置51，紡絲溶液或熔體進(jìn)入同軸噴頭5并由同軸噴頭5的出液口 53流出；
S20.啟動(dòng)與所述同軸噴頭5相對(duì)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)接收器6，旋轉(zhuǎn)接收器6包括轉(zhuǎn)軸61、可驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸61轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置62以及設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸61上的若干支撐臂63，支撐臂63隨轉(zhuǎn)軸61轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成正對(duì)所述同軸噴頭5的碗狀回轉(zhuǎn)面；
S30.打開(kāi)供氣裝置4，數(shù)控單元1控制供氣裝置4提供流速、溫度適當(dāng)?shù)臍怏w，氣體流經(jīng)同軸噴頭5的供氣通道52，最終從同軸噴頭5出氣口 54處噴出形成氣流，調(diào)節(jié)交流高壓發(fā)生器2，輸出適當(dāng)波形、頻率、幅值的電壓，并在同軸噴頭5和旋轉(zhuǎn)接收器6間形成交變電場(chǎng)；
S40.在交變電場(chǎng)力和氣流的共同作用下，紡絲溶液或熔體液滴被拉伸形成射流，并在氣流的持續(xù)作用下，和在交變電場(chǎng)力的作用下，射流劈裂拉伸，獲得納米纖維；
S50.在氣流推力作用下，納米纖維往旋轉(zhuǎn)接收器6方向定向沉積，同時(shí)，氣流從旋轉(zhuǎn)接收器6的側(cè)端導(dǎo)出，并輔助納米纖維在旋轉(zhuǎn)收集器6上沉積成為三維支架結(jié)構(gòu)。
[0033]針對(duì)紡絲溶液和熔體可分別參照如下實(shí)施例:
實(shí)施例1:
1.紡絲溶液制備，稱(chēng)取1200毫克PLLA(分子量=20萬(wàn)道爾頓)，溶于20ml (9:1，CH2C12/DMF, v/v)溶劑中，制得6%PLLA溶液，用封口膜封口，磁力攪拌4小時(shí)，待用。
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