r>[0015]圖1是本發(fā)明一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置制備的熔絲柵格與電紡膜多層復合的宏微空隙生物組織工程支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1-伺服電機，2-機筒，3-進料口，4-螺桿，5-加熱器，6_隔熱套，7_噴嘴，8-X向運動機構(gòu)，9-Y向運動機構(gòu)，1-Z向運動機構(gòu)，11-基板，12-輥筒驅(qū)動電機，13-膜收集輥筒，14-膜裝載輥筒，15-過渡輥筒，16-過程控制系統(tǒng)，17-熔絲，18-電紡膜，19-支撐架。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置，如圖1所示，主要包括熔絲擠出系統(tǒng)、電紡膜裝載與收集系統(tǒng)、三維運動平臺系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)16及支撐架19 ;其中熔絲擠出系統(tǒng)包括伺服電機1、機筒2、進料口 3、螺桿4、加熱器5、隔熱套6 ;其中電紡膜裝載與收集系統(tǒng)包括膜裝載輥筒14、過渡輥筒15、膜收集輥筒13、輥筒驅(qū)動電機12 ;其中三維運動平臺系統(tǒng)包括基板11、X向運動機構(gòu)8、Y向運動機構(gòu)9、Z向運動機構(gòu)10 ;其中過程控制系統(tǒng)16包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元和運動控制單元；制品的三維數(shù)字模型通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為3D打印指令，最終將組織工程支架制品打印成形。
[0019]本發(fā)明一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的制備方法，伺服電機I驅(qū)動螺桿4在機筒2中旋轉(zhuǎn)，支架材料通過進料口 3進入機筒2，在螺桿4的剪切摩擦作用下變?yōu)槿廴谖锪希ㄟ^噴嘴7擠出形成熔絲17 ;熔絲擠出系統(tǒng)在X向運動機構(gòu)8和Y向運動機構(gòu)9的帶動下，在基板11平面上方做掃描運動，熔絲17以柵格的形式按照模型數(shù)據(jù)路徑堆積基板11上，Z向運動系統(tǒng)10帶動基板11及第I層熔絲17柵格下降一層；電紡膜裝載與收集系統(tǒng)中的輥筒驅(qū)動電機12帶動膜收集輥筒13旋轉(zhuǎn)，電紡膜18從膜裝載輥筒14中拉出，沿過渡輥筒15拉伸到第I層熔絲17柵格上方，第2層熔絲17按照一定路徑繼續(xù)堆積，并將部分電紡膜18壓制于第I層與第2層熔絲17柵格之間，熔絲17的溫度可將電紡膜18與熔絲17柵格粘接；Z向運動系統(tǒng)10繼續(xù)下降一層，輥筒驅(qū)動電機12帶動膜收集輥筒13旋轉(zhuǎn)，熔絲17柵格之外的電紡膜18脫離并沿旋轉(zhuǎn)方向延伸一定距離；第三層熔絲17堆積，逐層累積疊加后，可制備出熔絲17支架與電紡膜18多層復合的宏微空隙生物組織工程支架。
【主權(quán)項】
1.一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置，其特征在于:主要包括熔絲擠出系統(tǒng)、電紡膜裝載與收集系統(tǒng)、三維運動平臺系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)及支撐架；熔絲擠出系統(tǒng)包括伺服電機、機筒、進料口、螺桿、聯(lián)軸器、加熱器和隔熱套；電紡膜裝載與收集系統(tǒng)包括膜裝載輥筒、過渡輥筒、膜收集輥筒、輥筒驅(qū)動電機；三維運動平臺系統(tǒng)包括基板、X向運動機構(gòu)、Y向運動機構(gòu)和Z向運動機構(gòu)；過程控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元和運動控制單元；制品的三維數(shù)字模型通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為3D打印指令，最終將制品打印成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置，其特征在于:熔絲擠出系統(tǒng)中伺服電機精確控制轉(zhuǎn)速，進料口可直接倒入一定量高分子粒料，或?qū)⑾嗯涮椎牧Ａ虾锌ㄔ谌肟谔帲贿M料口與機筒相貫通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置，其特征在于:過程控制系統(tǒng)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元和運動控制單元；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元將三維數(shù)字模型的文件儲存于設(shè)備中；運動控制單元用于控制熔絲的擠出，熔絲擠出系統(tǒng)X向、Y向移動，電紡膜的平移，基板Z向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置，其特征在于:電紡膜通過熔體靜電紡絲工藝批量制成，纖維直徑為Iym以下，間隙10 μm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置，其特征在于:熔絲擠出系統(tǒng)擠出的熔絲直徑0.2mm以下，熔絲間距Imm以下。
6.一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的制備方法，其特征在于:伺服電機驅(qū)動螺桿在機筒中旋轉(zhuǎn)，支架材料通過進料口進入機筒，在螺桿的剪切摩擦作用下變?yōu)槿廴谖锪希ㄟ^噴嘴擠出形成熔絲；熔絲擠出系統(tǒng)在X向和Y向運動機構(gòu)的帶動下，在基板平面上方做掃描運動，熔絲以柵格的形式按照模型數(shù)據(jù)路徑堆積基板上，Z向運動系統(tǒng)帶動基板及第I層熔絲柵格下降一層；電紡膜裝載與收集系統(tǒng)中的輥筒驅(qū)動電機帶動膜收集輥筒旋轉(zhuǎn)，電紡膜從膜裝載輥筒中拉出，沿過渡輥筒拉伸到第I層熔絲柵格上方，第2層熔絲按照一定路徑繼續(xù)堆積，并將部分電紡膜壓制于第I層與第2層熔絲柵格之間，熔絲的溫度可將電紡膜與熔絲柵格粘接；Z向運動系統(tǒng)繼續(xù)下降一層，輥筒驅(qū)動電機帶動膜收集輥筒旋轉(zhuǎn)，柵格之外的電紡膜脫離并沿旋轉(zhuǎn)方向延伸一定距離；第三層熔絲堆積，逐層累積疊加后，可制備出熔絲支架與電紡膜多層復合的宏微空隙生物組織工程支架。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生產(chǎn)醫(yī)用組織工程支架的裝置和方法，其裝置主要包括熔絲擠出系統(tǒng)、電紡膜裝載與收集系統(tǒng)、三維運動平臺系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)及支撐架；熔絲擠出系統(tǒng)包括伺服電機、機筒、進料口、螺桿、聯(lián)軸器、加熱器和隔熱套；電紡膜裝載與收集系統(tǒng)包括膜裝載輥筒、過渡輥筒、膜收集輥筒、輥筒驅(qū)動電機；三維運動平臺系統(tǒng)包括基板、X向運動機構(gòu)、Y向運動機構(gòu)和Z向運動機構(gòu)；制品的三維數(shù)字模型通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為3D打印指令，最終將組織工程支架制品打印成形。本發(fā)明采用熔絲柵格與電紡膜多層復合形成宏觀和微觀空隙生物組織工程支架，熔絲將膜和柵格粘接在一起，熔絲空隙可調(diào)，電紡膜鋪得到的空隙能達到微米級。
【IPC分類】C12M3-00, B29C67-00, B33Y10-00, B33Y30-00, B33Y70-00
【公開號】CN104842560
【申請?zhí)枴緾N201510236380
【發(fā)明人】譚晶, 遲百宏, 劉豐豐, 楊衛(wèi)民, 丁玉梅
【申請人】北京化工大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月11日