CN109571940B - 一种uv光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统和方法 - Google Patents

一种uv光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统和方法，三维打印机包括电脑主控板、喷头、气动导轨、工作台、运动控制卡、继电器、X轴/Y轴移动平台、Z轴升降台、UV紫外光灯。将包裹后的血红蛋白微颗粒分散在光敏聚合物中，光敏聚合物由单体及光引发剂组合。能打印带有包裹血红蛋白微颗粒的光敏聚合物，模拟皮肤真皮组织的血管分布及红细胞的血氧功能，实现具有血氧功能的生物光学仿体的打印制备。

Description

一种UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系 统和方法
技术领域
本发明涉及一种3D打印技术，尤其涉及一种UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统和方法。
背景技术
现有的UV喷墨打印机根据需要打印只含有光敏聚合物的产品。
现有的UV喷墨打印机，UV紫外灯设置在喷头上，当喷头运动时，UV紫外灯随着喷头一起运动，从而对喷出的光敏聚合物进行固化，当喷头打印速度过快时，可能出现照射度不够，导致固化不完全，从而影响打印工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统和方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统，包括三维打印机，所述三维打印机包括电脑主控板、喷头、气动导轨、工作台、运动控制卡、继电器、X轴/Y轴移动平台、Z轴升降台、UV紫外光灯。
本发明的上述的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统实现UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法，包括以下步骤：
所述电脑主控板将打印文件信息分解成多层，并形成每层需要打印的信息集；
所述电脑主控板控制UV彩色打印机喷头沿着气动导轨运动，并依据所述信息集向工作台喷射混有透明光敏聚合物及混有血红蛋白颗粒的光敏聚合物；
所述电脑主控板依据信息生成控制运动控制卡工作的指令集，实现工作台在X轴/Y轴移动平台在Z轴升降台的运动；
所述UV紫外灯经电脑主控板发出指令集传送到运动控制卡再到继电器到达样品上方固化样品；
完成一层打印后，Z轴驱动器驱动工作台在Z轴方向向下运动。
本发明的上述的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法打印的生物光学仿体，将包裹后的血红蛋白微颗粒分散在光敏聚合物中，光敏聚合物由单体及光引发剂组合；
所述单体为三乙二醇二甲基丙烯酸酯；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统，能打印带有包裹血红蛋白微颗粒的光敏聚合物，模拟皮肤真皮组织的血管分布及红细胞的血氧功能，实现具有血氧功能的生物光学仿体的打印制备。
附图说明
图1为本发明实施例提供的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统结构示意图。
其中:1-蛇形过线管；2-支架；3-机械限位；4-导轨滑块；5-彩色打印机墨盒；6-彩色打印机气动导轨；7-接近开关；8-载物基片；9-X,Y轴移动平台10-Z轴升降台
图2为本发明实施例的控制流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统和方法，其较佳的具体实施方式是：
UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统包括三维打印机，所述三维打印机包括电脑主控板、喷头、气动导轨、工作台、运动控制卡、继电器、X轴/Y轴移动平台、Z轴升降台、UV紫外光灯。
UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法包括以下步骤：
所述电脑主控板将打印文件信息分解成多层，并形成每层需要打印的信息集；
所述电脑主控板控制UV彩色打印机喷头沿着气动导轨运动，并依据所述信息集向工作台喷射混有透明光敏聚合物及混有血红蛋白颗粒的光敏聚合物；
所述电脑主控板依据信息生成控制运动控制卡工作的指令集，实现工作台在X轴/Y轴移动平台在Z轴升降台的运动；
所述UV紫外灯经电脑主控板发出指令集传送到运动控制卡再到继电器到达样品上方固化样品；
完成一层打印后，Z轴驱动器驱动工作台在Z轴方向向下运动。
打印的生物光学仿体，将包裹后的血红蛋白微颗粒分散在光敏聚合物中，光敏聚合物由单体及光引发剂组合；
所述单体为三乙二醇二甲基丙烯酸酯；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮。
所述血红蛋白颗粒由光敏树脂包裹提纯的血红蛋白成球形成颗粒，经紫外光固化外壳构成，血红蛋白微颗粒的尺寸在5～10μm之间。
本发明的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统，改进的UV打印机会打印带有包裹血红蛋白微颗粒的光敏聚合物，模拟皮肤真皮组织的血管分布及红细胞的血氧功能，实现具有血氧功能的生物光学仿体的打印制备；
本发明的将UV灯与UV打印机分开，当打印完一层后再控制UV灯固化。
本发明的UV打印机与承载样品的工作台是分开工作的，工作台可实现X轴/Y轴平移移动，Z轴的升降运动，从而实现大尺寸及多层样品的打印。
具体实施例：
如图1、图2所示，本发明是基于三维打印机的UV光固化快速成型系统，所述三维打印机包括电脑主控板、喷头、气动导轨、工作台、运动控制卡、继电器，X轴/Y轴移动平台，Z轴升降台、复杂可编程逻辑器件、UV紫外光灯。
系统的打印方法包括以下步骤：
所述电脑主控板将打印文件信息分解成多层，并形成每层需要打印的信息集；
所述主控板控制UV彩色打印机喷头沿着气动导轨运动，并依据所述信息集向工作台喷射混有透明光敏聚合物及混有血红蛋白颗粒的光敏聚合物。
所述主控板依据信息生成控制运动控制卡工作的指令集，实现样品工作台在X轴/Y轴及Z轴的运动；
所述UV紫外灯经电脑主控板发出指令集传送到运动控制卡再到继电器到达样品上方固化样品。
完成一层打印后，Z轴驱动器驱动工作台在Z轴方向向下运动。
在本发明的一些实施例中，所述工作台由升降装置间歇驱动。
本发明将包裹后的血红蛋白微颗粒分散在光敏聚合物中，光敏聚合物由单体及光引发剂按照一定的体积比组合；
所述单体为三乙二醇二甲基丙烯酸酯；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮；
血红蛋白颗粒由光敏树脂包裹提纯的血红蛋白成球形成颗粒，经紫外光固化外壳构成，血红蛋白微颗粒的尺寸在5～10μm之间。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统实现UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法，其特征在于；
所述UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统包括UV打印机，所述UV打印机包括电脑主控板、喷头、气动导轨、工作台、运动控制卡、继电器、X轴/Y轴移动平台、Z轴升降台、UV紫外光灯；
所述实现UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法，用于打印带有包裹血红蛋白微颗粒的光敏聚合物，模拟皮肤真皮组织的血管分布及红细胞的血氧功能，实现具有血氧功能的生物光学仿体的打印制备；
所述UV打印机的喷头与承载样品的工作台分开工作，工作台能实现X轴/Y轴平移移动，Z轴的升降运动，从而实现大尺寸及多层样品的打印；
所述UV紫外光灯与UV打印机喷头分开，当打印完一层后再控制UV灯固化；
具体包括以下步骤：
所述电脑主控板将打印文件信息分解成多层，并形成每层需要打印的信息集；
所述电脑主控板控制UV彩色打印机喷头沿着气动导轨运动，并依据所述信息集向工作台喷射混有透明光敏聚合物及混有血红蛋白颗粒的光敏聚合物；
所述电脑主控板依据信息生成控制运动控制卡工作的指令集，实现工作台在X轴/Y轴移动平台在Z轴升降台的运动；
所述UV紫外光灯经电脑主控板发出指令集传送到运动控制卡再到继电器到达样品上方固化样品；
完成一层打印后，Z轴驱动器驱动工作台在Z轴方向向下运动。
2.根据权利要求1所述的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统实现UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法，其特征在于，该打印方法打印的生物光学仿体为：将包裹后的血红蛋白微颗粒分散在光敏聚合物中，光敏聚合物由单体及光引发剂组合；
所述单体为三乙二醇二甲基丙烯酸酯；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮。
3.根据权利要求2所述的UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的三维打印系统实现UV光固化血红蛋白颗粒制备生物光学仿体的打印方法，其特征在于，所述血红蛋白颗粒由光敏树脂包裹提纯的血红蛋白成球形成颗粒，经紫外光固化外壳构成，血红蛋白微颗粒的尺寸在5～10μm之间。
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