[發(fā)明專利]一種磁驅動打印雙螺旋支架的擠出裝置及3D打印機

在審

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• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113815087A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 林承雄;王耀程;黃正宇;趙瑞芳;周新婷
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院健康醫(yī)學研究所
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B3/26;B28B13/02;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃奕東

本發(fā)明公開了一種磁驅動打印雙螺旋支架的擠出裝置及3D打印機，擠出裝置包括外筒、磁性料筒組件和電磁體，磁性料筒組件可旋轉的設置在外筒內，磁性料筒組件包括第一料筒和第二料筒，第一料筒和第二料筒具有磁性，第一料筒連接有第一輸出通道，第二料筒連接有第二輸出通道，電磁體安裝在外筒上，電磁體通電具有磁性并形成磁場，用以帶動磁性料筒組件旋轉，使第一輸出通道和第二輸出通道旋轉出料，進而使第一漿料和第二漿料相互纏繞形成雙螺旋結構，經逐層疊加打印最終形成線條結構為雙螺旋結構的支架，具有雙螺旋線條結構的支架相對于目前的單層結構、雙層結構和核殼結構等，具有更好的力學性能，此發(fā)明用于治療骨組織缺損的3D打印支架領域。

技術領域

本發(fā)明涉及用于治療骨組織缺損的3D打印支架技術領域，特別是涉及一種磁驅動打印雙螺旋支架的擠出裝置及3D打印機。

背景技術

3D打印可降解的陶瓷支架是當前治療骨組織缺損的新方法。相較于自體骨移植及異體骨移植，具有結構可控，制作快捷，來源廣泛且不存在宿主排斥反應等特點，植入體內后能夠可實現骨組織缺損填補，恢復病人組織結構的完整性，更重要的能促進新骨組織和新生血管的形成，最終實現病損骨組織的再生性修復。

在現代醫(yī)學中，3D打印技術因其操作簡單、打印支架精度高、打印過程可控等優(yōu)勢常用來制備骨修復支架。通過在三維設計軟件中完成對需要打印支架結構的建模，將其導入到3D打印設備的電腦中，層層打印后固定，干燥，燒結等步驟得到所需要的骨移植支架。目前對于3D打印支架的結構設計主要集中于單層結構，雙層結構，核殼結構以及中空(多孔)結構。

當前常見的3D打印支架結構，如單層結構、多層結構、多孔結構雖然制備工藝簡單、漿料制備便捷，但均存在一定的缺點。單層或者雙層結構的支架其漿料機械混合為主，其不同漿料的優(yōu)勢性能折中；核殼結構的支架在纖維形式上有所突破，但核殼結構存在與體液接觸有先后秩序，其降解及與宿主作用的時間也存在快慢先后，且核殼界面對力學性能有一定的影響；中空結構則犧牲了力學性能以獲得更大的孔隙率；此外，目前的載細胞組織支架存在成骨活性較高，但是其力學性能遠低于常規(guī)骨的硬度。

因此，合適的支架結構、以及相應的打印支架的擠出裝置、打印機十分重要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種磁驅動打印雙螺旋支架的擠出裝置及3D打印機，能夠打印出具有雙螺旋線條結構的支架，以實現力學性能的改進等。

根據本發(fā)明的第一方面實施例，提供一種磁驅動打印雙螺旋支架的擠出裝置，包括：

外筒，所述外筒的底部設有通孔；

磁性料筒組件，可旋轉的設置在所述外筒內，所述磁性料筒組件具有旋轉軸線，所述磁性料筒組件包括第一料筒和第二料筒，所述第一料筒用于裝載第一漿料，所述第二料筒用于裝載第二漿料，所述第一料筒和所述第二料筒具有磁性，所述第一料筒和所述第二料筒關于所述旋轉軸線對稱設置，所述第一料筒連接有第一輸出通道，所述第二料筒連接有第二輸出通道，所述第一輸出通道和所述第二輸出通道關于所述旋轉軸線對稱設置并穿過所述通孔；以及

電磁體，設置在所述外筒上，所述電磁體通電具有磁性并形成磁場，用以帶動所述磁性料筒組件旋轉，使所述第一輸出通道和所述第二輸出通道旋轉出料，進而使所述第一漿料和所述第二漿料相互纏繞形成雙螺旋結構。

上述的磁驅動打印雙螺旋支架的擠出裝置至少具有以下有益效果：本擠出裝置安裝于3D打印機的打印頭上，通過磁性料筒組件裝載漿料，其中第一料筒裝載第一漿料，第二料筒裝載第二漿料，第一漿料經第一輸出通道出料，第二漿料經第二輸出通道出料，兩個料筒具有磁性，通過設置在外筒上的電磁體的磁力作用帶動第一料筒和第二料筒旋轉，第一輸出通道和第二輸出通道關于旋轉軸線對稱，出料時第一漿料和第二漿料相互纏繞形成雙螺旋結構，經逐層疊加打印最終形成線條結構為雙螺旋結構的支架，具有雙螺旋線條結構的支架相對于目前的單層結構、雙層結構和核殼結構等，具有更好的力學性能。