[發(fā)明專利]一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010210618.2
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101884574A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐安平;汪建明;朱東彬;曲云霞
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61F2/82
• 分類號: A61F2/82;A61L27/22;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/56
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

1.一種組織工程用三維多孔支架的制備方法，該制備方法基于三維噴墨打印方法與生物微膠囊點(diǎn)種方法，采用如下步驟：

(1)首先由三維CAD軟件設(shè)計(jì)出支架的形貌，然后根據(jù)產(chǎn)品的工藝要求，將支架按一定厚度切片分層，得到支架每一層的二維截面信息；

(2)在CAD軟件的控制下，三維噴墨打印噴頭沿X軸和Y軸方向運(yùn)行，完成支架第一層截面信息所設(shè)定的打印運(yùn)動，并按照該截面信息噴射液態(tài)聚合物，使液態(tài)聚合物直接或在紫外燈的照射下粘結(jié)成支架的第一層片；在計(jì)算機(jī)的控制下，生物微膠囊制備噴嘴在支架的第一層片上點(diǎn)種微膠囊顆粒，使微膠囊顆粒堆積形成支架設(shè)計(jì)要求的孔隙，同時使堆積的微膠囊顆粒作為支架的下一層支撐；所述的液態(tài)聚合物包括粘結(jié)性的生物可降解型高分子聚合物或光固化生物可降解型高分子聚合物；

(3)在計(jì)算機(jī)的控制下，使三維噴墨打印噴頭與生物微膠囊制備噴嘴沿Z軸方向運(yùn)動，移動支架一個層片的高度，采用與第(2)步一樣的方法完成支架第二層的成形，同時使支架的第二層與其第一層粘結(jié)成一個整體，并使生物微膠囊堆積形成設(shè)計(jì)要求的孔隙；

(4)重復(fù)第(2)和(3)步方法，依次按照所述支架每一層的二維截面信息逐層進(jìn)行，直至制得所述的組織工程用三維多孔支架。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組織工程用三維多孔支架的制備方法，其特征在于所述的粘結(jié)性的生物可降解型高分子聚合物為明膠、白蛋白、甲殼素、殼聚糖或聚乳酸-乙醇酸共聚物；所述的光固化生物可降解型高分子聚合物為不飽和聚磷酸酯。

3.一種組織工程用三維多孔支架的制備設(shè)備，其特征在于該制備設(shè)備適用于權(quán)利要求1所述的制備方法，包括三維噴墨打印成形機(jī)、噴射裝置、生物微膠囊點(diǎn)種裝置和控制系統(tǒng)；所述的三維噴墨打印成形機(jī)包括底板、龍門支架、成形平臺、X向傳動機(jī)構(gòu)、X向精密線性模組的滑塊、Y向傳動機(jī)構(gòu)、Y向精密線性模組的滑塊、Z向傳動機(jī)構(gòu)和Z向精密線性模組的滑塊；所述龍門支架豎直安裝在底板上，成形平臺安裝在Y向精密線性模組的滑塊上，X向傳動機(jī)構(gòu)固定在龍門支架上，Z向傳動機(jī)構(gòu)固定在X向精密線性模組的滑塊上，Y向傳動機(jī)構(gòu)直接固定在底板上；

所述噴射裝置主要包括打印噴頭、儲料盒和送料管；打印噴頭安裝在Z向精密線性模組的滑塊上，儲料盒固定在所述的龍門支架上，打印噴頭與儲料盒之間通過送料管連接；

所述生物微膠囊點(diǎn)種裝置主要包括生物微膠囊噴嘴、膠囊控制閥和膠囊儲存盒；生物微膠囊噴嘴安裝在Z向精密線性模組的滑塊上，膠囊儲存盒安裝在膠囊點(diǎn)種裝置的頂部，并與作為生物微膠囊存儲設(shè)備的膠囊控制閥相連；所述的打印噴頭和生物微膠囊噴嘴安裝在Z向精密線性模組的滑塊上；

所述的控制系統(tǒng)包括控制裝置和計(jì)算機(jī)；控制裝置通過通用擴(kuò)展槽與計(jì)算機(jī)相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組織工程用三維多孔支架的制備設(shè)備，其特征在于在所述打印噴頭和生物微膠囊噴嘴之間安裝有光固化光源，光固化光源通過光源控制線與控制裝置相連接，控制裝置根據(jù)控制信息直接控制光固化光源的開關(guān)。

5.一種組織工程用三維多孔支架，其特征在于該三維多孔支架由權(quán)利要求1所述的制備方法或/和權(quán)利要求3所述的制備設(shè)備制得，選用或制備的生物微膠囊顆粒的粒徑為10～20μm，三維多孔支架的孔徑尺寸為10～800μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組織工程用三維多孔支架，其特征在于所述的三維多孔支架的孔徑尺寸為200～400μm。