CN108819219A - 一种手持式3d生物材料挤出机 - Google Patents

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路滕新
邢天龙
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Abstract

本发明提供了一种手持式3D生物材料挤出机，包括可替换针头、注射器、滚珠丝杆、直流电机，所述的注射器一侧设置有鲁尔接头，所述的可替换针头通过鲁尔接头与注射器相连接，所述的注射器与固定座支架相连接，所述的注射器的推杆穿过注射器固定座和轴承端座与滚珠螺母套相连接，所述的滚珠螺母套与滚珠螺母相连接，所述的直流电机通过联轴器与滚珠丝杆相连接，所述的滚珠丝杆上设置有轴承固定座和轴承端座，所述的滚珠螺母套安装在滚珠丝杆上，该设备带有材料塑形功能，设备工作时，注射器吸取由生物材料配制的溶液并安装在该设备上，材料经过针头内部流道塑形成薄片状，使用者能够灵活地操作该设备进行生物材料成型工作。

Description

一种手持式3D生物材料挤出机
技术领域
本发明涉及3D生物打印技术领域，具体为手持式3D生物材料挤出机。
背景技术
随着3D打印技术的兴起，利用海藻酸钠、壳聚糖等可快速反应交联固化的水凝胶作为药物与细胞的载体材料，以直写的方式直接成形一定的几何形状，在组织工程、制药及临床医学等领域具有很好的应用前景。利用此方法制备人工血管和血管网络结构已成为组织工程和生物制造领域的研究和应用热点。
生物3D打印是指通过3D打印的原理和方法，将生物材料(包括天然生物材料和合成生物材料或细胞溶液)打印成为设计的三维结构体，区别于普通的3D打印技术，生物3D打印技术生产的生物组织或器官还具有一定的生物学功能，需为细胞和组织的进一步生长提供条件，正是由于上述特性，生物3D打印技术在发展中，面临着很多特定的技术问题。
目前，3D生物打印机主要用来将透明质酸、明胶、壳聚糖、海藻酸盐、琼脂糖、聚乙二醇、聚乳酸、聚己内酯等生物材料根据三维模型文件打印成指定结构来修复人体受损伤的部位。市面上的3D生物打印机以桌面级为主。材料通过气动的方式将材料通过针头挤出，在平台上成型。现有的3D生物打印机工作时，设备不具有便携性，不能在患者原位组织直接进行成型修复，桌面级3D生物打印机的使用受到极大的限制。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种手持式3D生物材料挤出机，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种手持式 3D生物材料挤出机，包括可替换针头、注射器、滚珠丝杆、直流电机，其特征在于：所述的注射器一侧设置有鲁尔接头，所述的可替换针头通过鲁尔接头与注射器相连接，所述的注射器与固定座支架相连接，所述的注射器的推杆穿过注射器固定座和轴承端座与滚珠螺母套相连接，所述的滚珠螺母套与滚珠螺母相连接，所述的直流电机通过联轴器与滚珠丝杆相连接，所述的滚珠丝杆上设置有轴承固定座和轴承端座，所述的滚珠螺母套安装在滚珠丝杆上，所述的滚珠螺母套通过螺丝与滚珠螺母相连接，所述的外壳与直流电机通过螺丝相连接，所述的轴承固定座与轴承端座通过螺丝安装在外壳内侧，所述的注射器固定座与轴承端座为一体化结构。
进一步的，所述的可替换针头内部设置有流道。
进一步的，所述的流道的宽度为0.5-2mm、高度为0.5-1mm。
进一步的，所述的滚珠螺母5能以0.01-10mm/s的速度范围在滚珠丝杆10上移动。
进一步的，所述的滚珠丝杆10直径4-8mm，导程0.6-2mm。
进一步的，所述的注射器2为2.5mL或者5mL或者10mL注射器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该设备带有材料塑形功能，设备工作时，注射器吸取由生物材料配制的溶液并安装在该设备上，材料经过针头内部流道塑形成薄片状，使用者能够灵活地操作该设备进行生物材料成型工作。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的轴二侧视图。
图3为本发明的可替换针头的内部结构剖视图。
图4为本发明的可替换针头的俯视图。
图5为本发明的可替换针头的左视。
图6为本发明的可替换针头的正视图。
图中：1-可替换针头；2-注射器；3-轴承端座；4-滚珠螺母套； 5-滚珠螺母；6-直流电机；7-轴承固定座；8-联轴器；9-注射器固定座；10-滚珠丝杆；11-外壳。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种手持式3D生物材料挤出机，包括可替换针头 1、注射器2、滚珠丝杆10、直流电机6，所述的注射器2一侧设置有鲁尔接头，所述的可替换针头1通过鲁尔接头与注射器2相连接，所述的注射器2与注射器固定座9相连接，所述的注射器2的推杆穿过注射器固定座9和轴承端座3与滚珠螺母套4相连接，所述的滚珠螺母套4与滚珠螺母5相连接，所述的直流电机6通过联轴器8与滚珠丝杆10相连接，所述的滚珠丝杆10上设置有轴承固定座7和轴承端座3，所述的滚珠螺母套4安装在滚珠丝杆10上，所述的滚珠螺母套4通过螺丝与滚珠螺母5相连接，所述的外壳11与直流电机6 通过螺丝相连接，所述的轴承固定座7与轴承端座4通过螺丝安装在外壳内侧，所述的注射器固定座9与轴承端座3为一体化结构。
本发明的工作原理：一种手持式3D生物材料挤出机由直流电机6、外壳11、联轴器8、滚珠丝杆10、轴承固定座7、滚珠螺母5、滚珠螺母套4、轴承端座3、注射器固定座9、注射器2以及可替换针头1 组成，所在直流电机6的带动下推动注射器2中的推杆将材料挤出，所述的可替换针1带有流体塑形功能，能使材料经过针头内部流道形成薄片状，所述的轴承端座3的顶部带有凹槽固定注射器的推杆防止滚珠螺母5绕滚珠丝杆10转动，所述的滚珠螺母5能以0.01-10mm/s 的速度范围在滚珠丝杆10上移动，所述的滚珠丝杆10直径4-8mm，导程0.6-2mm。所述的可替换针头1内部带有流道结构，所述的流道的宽度0.5-2mm和高度在0.5-1mm，所述的注射器可以是2.5mL注射器或者5mL注射器或者10mL注射器，所述的直流电机可以是步进电机或者伺服电机或者直流减速电机。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种手持式3D生物材料挤出机，包括可替换针头、注射器、滚珠丝杆、直流电机，其特征在于：所述的注射器一侧设置有鲁尔接头，所述的可替换针头通过鲁尔接头与注射器相连接，所述的注射器与固定座支架相连接，所述的注射器的推杆穿过注射器固定座和轴承端座与滚珠螺母套相连接，所述的滚珠螺母套与滚珠螺母相连接，所述的直流电机通过联轴器与滚珠丝杆相连接，所述的滚珠丝杆上设置有轴承固定座和轴承端座，所述的滚珠螺母套安装在滚珠丝杆上，所述的滚珠螺母套通过螺丝与滚珠螺母相连接，所述的外壳与直流电机通过螺丝相连接，所述的轴承固定座与轴承端座通过螺丝安装在外壳内侧，所述的注射器固定座与轴承端座为一体化结构。
2.如权利要求1所述的一种手持式3D生物材料挤出机，其特征在于：所述的可替换针头内部设置有流道。
3.如权利要求2所述的一种手持式3D生物材料挤出机，其特征在于：所述的流道的宽度0.5-2mm、高度为0.5-1mm。
4.如权利要求1所述的一种手持式3D生物材料挤出机，其特征在于：所述的滚珠螺母能以0.01-10mm/s的速度范围在滚珠丝杆10上移动。
5.如权利要求1所述的一种手持式3D生物材料挤出机，其特征在于：所述的滚珠丝杆直径4-8mm，导程0.6-2mm。
6.如权利要求1所述的一种手持式3D生物材料挤出机，其特征在于：所述的注射器2为2.5mL或者5mL或者10mL注射器。
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