[實用新型]一種制備組織工程支架的冷凍電噴印裝置

有效

• 申請號: 202220007372.7
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN217196956U
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 尚思涵;許夢佳;陳璐;李宗安;王佳航;張鋒
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/245;B29C64/379;B29C35/16;B29C37/00;B33Y30/00;B33Y40/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

一種制備組織工程支架的冷凍電噴印裝置，包括接地基板，其上設有低溫平臺；金屬噴嘴，設置在所述低溫平臺上方；氣體輸入單元，其輸出口依次通過氣管、氣壓控制單元以及注射器與所述金屬噴嘴的入口連接；電壓控制單元，通過電壓輸出線與所述金屬噴嘴的出口連接；金屬噴嘴的出口和所述低溫平臺之間形成電場，實現溶液電噴印。

技術領域

本實用新型涉及三維打印技術及生物組織工程的技術領域，尤其涉及一種制備組織工程支架的冷凍電噴印裝置。

背景技術

疾病、損傷和創傷常常可導致人體組織/器官損傷和變性，需要治療以促進組織修復，更換或再生。自體移植和異體移植是一種常見的治療方法。由于自體移植會讓病人承受極大痛苦，因而催生了組織工程這一新型研究領域，其旨在通過開發生物替代物，以恢復、維持或改善組織功能，從而使受損組織再生。最典型的組織工程修復手段就是依賴類腳手架一樣的多孔3D支架為組織和器官的再生提供合適的環境。

目前，針對組織工程支架的制備主要存在以下幾種方法，纖維粘合、溶劑澆筑-粒子瀝濾、氣體發泡、冷凍干燥、傳統靜電紡絲等，但存在著造孔劑殘留、重復性低、孔隙率難以控制、纖維無序等問題。電噴印技術在靜電紡絲的基礎上，縮短噴嘴和接收基板之間的距離，然后配合三維運動平臺的可控移動，就可以獲得有序的結構。然而，由于噴嘴距離基板非常的近，大約2-10mm，要想獲得結構穩定的三維支架，材料應及時固化。熔體可以通過冷卻及時固化，但是溶液只能通過蒸發并且短時間內無法蒸發。同時，不管是熔融方法還是溶液方法制備的支架其纖維表面都是光滑的，而表面粗糙的纖維更有利于細胞的黏附、增殖和分化。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種制備組織工程支架的冷凍電噴印裝置。溶液射流在凍結溫度下快速凍結和固化，實現多層穩定結構打印，且制備的支架表面粗糙不光滑，有利于組織的黏附、增殖和分化。

為了實現上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種制備組織工程支架的冷凍電噴印裝置，包括：

接地基板，其上設有低溫平臺；

金屬噴嘴，設置在所述低溫平臺上方；

氣體輸入單元，其輸出口依次通過氣管、氣壓控制單元以及注射器與所述金屬噴嘴的入口連接；

電壓控制單元，通過電壓輸出線與所述金屬噴嘴的出口連接；

金屬噴嘴的出口和所述低溫平臺之間形成電場，實現溶液電噴印。

所述氣體輸入單元為隔膜真空泵。

所述金屬噴嘴和所述注射器之間可拆卸連接。

還包括三軸運動滑臺，所述金屬噴嘴安裝在所述三軸運動滑臺上。

還包括數碼顯微鏡，設置在所述金屬噴嘴一側，用于觀察和記錄金屬噴嘴處液體的噴射狀態，并將觀察到的狀態視頻信號發送至計算機。

還包括保護罩，套設在整個冷凍電噴印裝置外部，用于保持打印環境的清潔度。

所述保護罩內部設有除濕裝置，用于對打印環境進行抽濕。

還包括載氣除霜裝置，載氣除霜裝置包括一個圍墻形通氣裝置和一個九通氣管結構，其中，九通氣管一頭與氮氣罐輸出端連接，另外八頭與圍墻形通氣裝置的八個進氣口連接，圍墻形通氣裝置設置于所述低溫平臺之上，均速通入氮氣達到載氣除霜的效果。

所述電壓控制單元包括高壓放大器、任意波形信號發生器、高精度智能電壓表以及開關電源，其中，開關電源用于提供高壓放大器的輸入電壓，高壓放大器將任意信號波形發生器的輸出電壓按照一定比例進行電壓幅值放大的同時保持波形不變，高精度智能電壓表用于監測高壓放大器的輸出電壓幅值。