[發(fā)明專利]一種微流控芯片噴嘴及生物3D打印機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711148844.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN107937270B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彌勝利;劉學(xué)平;劉睿;孫偉;孔彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00;B33Y30/00
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

1.一種微流控芯片噴嘴，其特征在于,包括微流控芯片基底層、薄膜層和微流控芯片上層，所述薄膜層設(shè)置在所述微流控芯片基底層和所述微流控芯片上層之間，所述微流控芯片基底層上形成有多條組分流道及其入口和連接所述多條組分流道的混流流道及其出口，所述微流控芯片上層上形成有對(duì)應(yīng)于所述多條組分流道的微閥,所述微閥連接獨(dú)立于微流控芯片而設(shè)置的微閥控制管道，所述微閥控制管道可通入液體或者氣體以使所述微閥對(duì)所述薄膜層施加或釋放壓力以關(guān)閉或開通相應(yīng)的組分流道，通過(guò)控制所述微閥的開關(guān)來(lái)控制各組分流道中組分流體進(jìn)入混流流道，從而控制所述混流流道制備出的對(duì)象的組分。

2.如權(quán)利要求1所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于,所述微流控芯片基底層上還形成有連續(xù)流體通道及其入口，所述連續(xù)流體通道的出口連接所述混流流道，所述微流控芯片上層上未設(shè)置對(duì)應(yīng)于所述連續(xù)流體通道的微閥。

3.如權(quán)利要求1或2所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于, 所述微流控芯片基底層和所述微流控芯片上層是由硬PDMS制備而成的，所述薄膜層是由軟PDMS制備而成的。

4.如權(quán)利要求3所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于,軟PDMS的主劑和固化劑的比例為1:25到1:10。

5.如權(quán)利要求1或2所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于,所述微流控芯片基底層和所述微流控芯片上層利用模具制作，通過(guò)軟光刻方式或納米壓印制作流道，所述薄膜層利用旋涂機(jī)進(jìn)行旋涂制作，制作的材料為PDMS、PET、PC或PMMA。

6.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于, 所述微流控芯片基底層、所述薄膜層和所述微流控芯片上層通過(guò)等離子技術(shù)處理鍵合在一起。

7.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于,所述微流控芯片基底層厚度為2mm-5mm，流道的寬度、流道腔體的高度為十幾微米到幾百微米。

8.如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的微流控芯片噴嘴，其特征在于,所述混流流道具有橫截面形狀可調(diào)的出口，可調(diào)的形狀包括三角形、齒輪形、長(zhǎng)方形、圓形和橢圓形。

9.一種生物3D打印機(jī)，其特征在于,具有如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的微流控芯片噴嘴，用于打印組織工程支架的各組分溶液的管道連接到各組分流道的入口，用連接各組分流道的數(shù)控注射泵或者連接工控系統(tǒng)來(lái)控制各組分溶液的流速，用于控制微閥開閉的微閥控制管道連接各微閥，用連接各微閥控制管道的注射器微泵或者由3D打印控制部件直接集成氣泵來(lái)控制各微閥。

10.如權(quán)利要求9所述的生物3D打印機(jī)，其特征在于, 所述3D打印機(jī)通過(guò)路線規(guī)劃，使經(jīng)過(guò)所述微流控芯片噴嘴輸出的材料層層堆積，實(shí)現(xiàn)纖維固化，制備出各種空間形狀的一層或者多層纖維支架結(jié)構(gòu)，其中通過(guò)所述微流控芯片噴嘴上的微閥控制纖維的組分比例和體積，使得纖維是各向同性或者各向異性的多組分功能纖維。