CN112373026A - 变径管打印喷头及变径管打印方法 - Google Patents

变径管打印喷头及变径管打印方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112373026A
CN112373026A CN202011156467.7A CN202011156467A CN112373026A CN 112373026 A CN112373026 A CN 112373026A CN 202011156467 A CN202011156467 A CN 202011156467A CN 112373026 A CN112373026 A CN 112373026A
Authority
CN
China
Prior art keywords
needle
layer needle
elastic part
head
middle layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011156467.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112373026B (zh
Inventor
刘利彪
饶丽丽
龙小燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Institute Of Digital Medical Engineering
Original Assignee
East China Institute Of Digital Medical Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Institute Of Digital Medical Engineering filed Critical East China Institute Of Digital Medical Engineering
Priority to CN202011156467.7A priority Critical patent/CN112373026B/zh
Publication of CN112373026A publication Critical patent/CN112373026A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112373026B publication Critical patent/CN112373026B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本申请提出一种变径管打印喷头及变径管打印方法，变径管打印喷头包括：外层针头；中间层针头，中间层针头至少部分地插入外层针头的内部，中间层针头设置有弹性部，弹性部位于中间层针头的出口端，弹性部位于外层针头的内部，弹性部的内壁面形成为渐扩的锥形；以及中心针头，中心针头至少部分地插入中间层针头，中心针头设置有凸台部，凸台部朝中心针头的径向外侧凸起，中心针头和中间层针头能够相对移动地设置，凸台部通过挤压弹性部的内壁面，使弹性部变形张开或缩回，或者改变变形张开的程度。通过中心针头和中间层针头配合地移动，使中间层针头和外层针头之间形成的管状通道的内径和/或外径能够连续过渡。

Description

变径管打印喷头及变径管打印方法
技术领域
本申请属于生物医疗领域，特别涉及一种变径管打印喷头及变径管打印方法。
背景技术
组织工程是当前的一个研究热点，这是一门细胞生物学和材料科学相结合，在体外或体内构建组织或器官的新兴学科。基于仿生学原理，将细胞与生物材料通过相应的工艺构建仿生结构体，在肿瘤研究、医学、细胞与生物学研究等方面有着重要的应用价值。
在组织器官的构建中，血管网的仿生是其中的重点与难点，因为营养物质与氧气在细胞外的基质、水凝胶中的渗透距离有限，如果没有高效的血管网的支持，仿生结构体内部的细胞就无法生存，将导致其无法实现对自然器官功能的模拟。为了构建仿生的功能化组织器官就必须首先构建血管网。高效的血管网可以将营养物质与氧气输送至仿生结构体的各个部位。
图1示出了一种现有技术的打印喷头，通过该打印喷头可以方便快速成型如图2和图3所示的管状结构30来模拟血管。同轴打印喷头包括第一管10和第二管20，第二管20套设于第一管10，第一管10和第二管20之间形成的通道可以输送水凝胶溶液。水凝胶溶液固化后可以形成管状结构30，管状结构30的外径和内径是固定的，因此无法模拟从主动脉到微小血管之间的过渡部分。
发明内容
本申请旨在提出一种变径管打印喷头及变径管打印方法，可以形成内径和/或外径连续变化的管道，从而模拟主动脉到微小血管之间的过渡部分。
本申请提出一种变径管打印喷头，所述变径管打印喷头包括：
外层针头，所述外层针头的内壁面形成为渐缩的锥形；
中间层针头，所述中间层针头至少部分地插入所述外层针头的内部，所述中间层针头设置有弹性部，所述弹性部位于所述中间层针头的出口端，所述弹性部位于所述外层针头的内部，所述弹性部的内壁面形成为渐扩的锥形；以及
中心针头，所述中心针头至少部分地插入所述中间层针头，所述中心针头设置有凸台部，所述凸台部朝所述中心针头的径向外侧凸起，
所述中心针头和所述中间层针头能够相对移动地设置，所述凸台部通过挤压所述弹性部的内壁面，使所述弹性部变形张开或缩回，或者改变变形张开的程度。
优选地，所述变径管打印喷头还包括：
固定架；
第一导向单元，所述第一导向单元包括第一导向部和第一滑块，所述第一滑块能够滑动地连接于所述第一导向部，所述第一导向部连接于所述固定架，所述第一滑块连接于所述中间层针头。
优选地，所述变径管打印喷头还包括：
第二导向单元，所述第二导向单元包括第二导向部和第二滑块，所述第二滑块能够滑动地连接于所述第二导向部，所述第二导向部连接于所述固定架或所述第一导向部或所述第一滑块，所述第二滑块连接于所述中心针头，所述第二导向部和所述第一导向部被构造为能够使所述第一滑块和所述第二滑块平行运动的形式。
优选地，所述变径管打印喷头还包括照射灯，所述照射灯用于照射水凝胶溶液并能够使所述水凝胶溶液固化，所述照射灯连接于所述中间层针头，使所述照射灯能够随所述中间层针头一同运动。
优选地，所述照射灯对准所述弹性部，用于使从所述弹性部和所述外层针头的内壁面之间流出的材料固化。
优选地，在所述中间层针头和所述外层针头之间设置有密封环，所述密封环位于所述变径管打印喷头的入口端，所述密封环能够使所述中间层针头与所述外层针头在相对移动过程中保持密封。
优选地，所述外层针头由透明材料制成。
本申请还提出一种变径管打印方法，其使用上述技术方案中任一项所述的变径管打印喷头，其中，所述变径管打印方法包括：
通过使所述中间层针头相对于所述外层针头移动而改变所述变径管的外径；和/或
通过使所述中心针头和所述中间层针头相对移动，所述凸台部挤压所述弹性部的内壁面，使所述弹性部变形张开或者缩回，或者改变变形张开的程度，而改变所述变径管的内径。
本申请再提出一种变径管打印方法，
通过外层针头和中间层针头之间形成的管状通道输送水凝胶溶液；
使中心针头的凸台部位于所述中间层针头的弹性部的内径较大的位置，所述弹性部对应于所述外层针头的内径较小的位置，光线照射所述弹性部使水凝胶溶液固化形成变径管较细的部分；
所述中心针头向所述弹性部的内径较小处移动，使所述弹性部变形张开，所述中间层针头向所述外层针头的内径较大处移动，使所述弹性部对应位置的所述外层针头的内径增大，从而使所述外层针头和所述中间层针头之间形成的管状通道的内径和外径均增大，光线照射所述弹性部使水凝胶溶液固化形成变径管较粗的部分。
本申请又提出一种变径管打印方法，
通过外层针头和中间层针头之间形成的管状通道输送水凝胶溶液；
使中心针头的凸台部位于所述中间层针头的弹性部的内径较大的位置，所述弹性部对应于所述外层针头的内径较小的位置，光线照射所述弹性部使水凝胶溶液固化形成变径管较细的部分；
使所述中间层针头向所述外层针头的内径较大处移动，所述中心针头和所述中间层针头同步运动，使所述弹性部对应位置的所述外层针头的内径增大，从而使所述外层针头和所述中间层针头之间形成的管状通道的外径增大，光线照射所述弹性部使水凝胶溶液固化形成变径管较粗的部分。
应当理解，本申请中的变径管是指管的至少两个部位的内径和/或外径不相同，本申请的变径管打印喷头及变径管打印方法亦可以打印内径和外径均不变化的管或管段。
通过采用上述技术方案，通过中心针头和中间层针头配合地移动，使中间层针头和外层针头之间形成的管状通道的内径和/或外径能够连续过渡，从而模拟从主动脉到微小血管之间的尺寸变化与过渡，更加接近仿生自然结构。
附图说明
图1示出了一种现有技术的打印喷头。
图2示出了使用现有技术的打印喷头打印而成的管状结构的结构示意图。
图3示出了沿图2中A-A线的剖面图。
图4示出了根据本申请的实施方式的变径管打印喷头的结构示意图。
图5示出了图4的局部放大图。
图6示出了根据本申请的实施方式的变径管打印喷头处于另一状态的结构示意图。
图7示出了图6的局部放大图。
图8示出了使用本申请的实施方式的变径管打印喷头打印的一种变径管的结构示意图。
图9示出了沿图8中B-B线的剖面图。
图10示出了沿图8中C-C线的剖面图。
图11示出了根据本申请的实施方式的变径管打印喷头处于又一状态的结构示意图。
图12示出了使用本申请的实施方式的变径管打印喷头打印的另一种变径管的结构示意图。
图13示出了沿图12中D-D线的剖面图。
图14示出了沿图12中E-E线的剖面图。
附图标记说明
10 第一管 20第二管 30管状结构
1 固定架
2 第一导向单元 21第一导向部 22第一滑块 23第一连接件
3 第二导向单元 31第二导向部 32第二滑块 33第二连接件
4 中心针头 41凸台部
5 中间层针头 51弹性部 52密封环
6 外层针头 61密封壁 62进料口
7 照射灯
H 竖直方向。
具体实施方式
为了更加清楚地阐述本申请的上述目的、特征和优点，在该部分结合附图详细说明本申请的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外，本申请还能够通过其他不同的方式来实施，在不违背本申请精神的情况下，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本申请不受该部分公开的具体实施例的限制。本申请的保护范围应以权利要求为准。
如图4至图14所示，本申请提出一种变径管打印喷头，其包括固定架1、第一导向单元2、第二导向单元3、中心针头4、中间层针头5、外层针头6和照射灯7。
(外层针头)
如图4所示，外层针头6固定连接于固定架1，外层针头6为圆筒状。在变径管打印喷头的入口指向出口的方向上，外层针头6的内壁面形成为渐缩的锥形，即外层针头6的内径逐渐减小。
外层针头6设置有密封壁61，密封壁61可以是外层针头6的入口端的内壁，该内壁的内壁面可以是圆柱面。该圆柱面可以位于外层针头6的主体部分的锥形面的上方，圆柱面与锥形面之间可以是圆滑过渡的也可以通过台阶部过渡(如图4所示)。
外层针头6设置有进料口62，进料口62可以位于外层针头6的侧壁。
外层针头6由透明材料制成，例如高分子材料或玻璃，紫外光可以透过外层针头6照射水凝胶溶液使其固化成型。
(第一导向单元)
第一导向单元2包括第一导向部21和第一滑块22，第一滑块22能够滑动地连接于第一导向部21，例如第一导向部21可以为滑轨。第一导向部21连接于固定架1，第一导向部21可以沿竖直方向H延伸。
第一滑块22可以与滚珠丝杠配合连接，滚珠丝杠可以连接电机，例如伺服电机。通过伺服电机驱动滚珠丝杠旋转使第一滑块22沿第一导向部21运动，第一滑块22的定位精度较高，可以精确控制第一滑块22在第一导向部21的位置。
(中间层针头)
中间层针头5通过第一连接件23连接于第一滑块22，使中间层针头5可以沿竖直方向H运动。
中间层针头5至少部分地插入外层针头6的内部，中间层针头5的出口端插入外层针头6的内部。中间层针头5包括弹性部51，弹性部51位于中间层针头5的出口端，弹性部51位于外层针头6的内部。弹性部51具有弹性，例如弹性部51可以由高分子材料制成，在受到外力时可以发生弹性变形。在变径管打印喷头的入口指向出口的方向上，弹性部51的内壁面形成为渐扩的锥形。
外层针头6和中间层针头5之间形成横截面为梯形的环形的管状通道，该通道可以用于输送水凝胶溶液。该通道的内径随着弹性部51的变形而变化，外径随着弹性部51对应到外层针头6的内壁面的距离变化而变化。
中间层针头5和外层针头6之间设置有密封环52，密封环52可以位于中间层针头5的入口端，在中间层针头5的移动的范围内，密封环52可以保持始终对应于密封壁61，并且与密封壁61接触配合，密封环52可以避免外层针头6和中间层针头5之间的水凝胶溶液从中间层针头5的入口端泄漏。
在中间层针头5和外层针头6相对移动的范围内，密封环52可以与密封壁61保持接触，从而保持中间层针头5和外层针头6之间的密封。
(第二导向单元)
第二导向单元3包括第二导向部31和第二滑块32，第二滑块32能够滑动地连接于第二导向部31，例如第二导向部31可以为滑轨。第二导向部31可以连接于固定架1、第一导向部21或第一滑块22，第二导向部31和第一导向部21平行，第二导向部31可以沿竖直方向H延伸。
第二滑块32可以与滚珠丝杠配合连接，滚珠丝杠可以连接电机，例如伺服电机。通过伺服电机驱动滚珠丝杠旋转使第二滑块32沿第二导向部31运动，第二滑块32的定位精度较高，可以精确控制第二滑块32在第二导向部31的位置。
可以理解，在第二导向部31连接于第一滑块22的情况下，在中心针头4和中间层针头5同步运动时，仅通过电机驱动第一滑块22运动即可使第二滑块32也同步运动，从而容易保持中心针头4和中间层针头5同步运动。
进一步地，在中心针头4和中间层针头5同步运动时，可以省略第二导向单元，中心针头4和中间层针头5可以均连接于第一滑块22，这样可以制作内径不变，壁厚逐渐变化的管。
(中心针头)
中心针头4通过第二连接件33连接于第二滑块32，使中心针头4可以沿竖直方向H运动。
中心针头4至少部分地插入中间层针头5的内部，中心针头4的出口端设置有朝其径向外侧凸起的凸台部41，凸台部41对应于中间层针头5的弹性部51。在中心针头4相对于中间层针头5向入口端移动时，由于弹性部51的内径逐渐减小，凸台部41挤压弹性部51的内壁面，使弹性部51变形张开。在变径管打印喷头的入口指向出口的方向上，变形后的弹性部51的外壁面渐扩形成为锥状，进而减小了弹性部51与外层针头6的内壁面的距离。
中心针头4可以用于输送磷酸缓冲盐溶液(PBS溶液)或生理盐水。
(照射灯)
如图6和图11所示，照射灯7可以为紫外光灯，可以发出紫外光。照射灯7可以直接连接于中间层针头5或者通过安装在第一滑块22或者第一连接件23上间接连接于中间层针头5，使照射灯7可以随中间层针头5一同运动。照射灯7对准弹性部51，使紫外光可以仅照射弹性部51，在水凝胶溶液经过弹性部51时，水凝胶溶液在紫外光的照射下固化成型。成型的水凝胶的内径为成型时弹性部51的外径，外径为弹性部51对应处的外层针头6的内径。
可以理解，虽然在上述实施方式中，在变径管打印喷头的入口指向出口的方向上，外层针头6的内壁面形成为渐缩的锥形。然而本发明不限于此，外层针头的内壁面还可以在变径管打印喷头的出口指向入口的方向上形成为渐缩的锥形。
可以理解，虽然在上述实施方式中，照射灯7可以为紫外光灯。然而本申请不限于此，根据水凝胶溶液的种类不同，照射灯7也可以是其他灯，只要照射灯照射水凝胶溶液能够使水凝胶溶液固化即可。例如照射灯7可以是蓝光灯，蓝光灯可以发出波长400纳米至450纳米的蓝光，优选地，蓝光灯可以发出405纳米的蓝光。
如图8至图10所示，使用本申请的变径管打印喷头可以制作壁厚均匀，内径逐渐变化的管，例如血管，从而模拟从主动脉到微小血管之间具有尺寸变化的血管。
参照图4、图5以及图8至图10，中心针头4的内部通入磷酸缓冲盐溶液(PBS溶液)或生理盐水。从进料口62向外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道通入含细胞的光固化水凝胶溶液，其中细胞浓度范围可以为0.5至10*106个/ml，水凝胶溶液可以为甲基丙烯酸化明胶(GelMA胶)，浓度范围可以为5％至20％。
在形成变径管100的较细部分时，中心针头4的凸台部41位于中间层针头5出口端，使弹性部51保持未变形的原状态，中间层针头5的出口端和外层针头6的出口端对齐。通过外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道挤出的水凝胶溶液在紫外光的照射下固化成型，此时形成的变径管100的横截面如图10所示。
如图6和图7所示，在形成变径管100的较粗部分时，第一滑块22相对于第一导向部21沿竖直方向H向上运动，使弹性部51对应部分的外层针头6的内径增大。第二滑块32相对于第二导向部31沿竖直方向H向上运动，使中心针头4的凸台部41将弹性部51撑开。第一滑块22和第二滑块32相互配合可以使外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道的内径和外径一起增大，并且保持内径和外径的差值不变。通过外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道挤出的水凝胶溶液在紫外光的照射下固化成型。此时形成的变径管100的横截面如图9所示。这样就可以形成管壁的厚度不变的变径血管，如图6和图8所示。固化成型的水凝胶具有弹性，因此水凝胶可以从内径比其小的外层针头6的出口端挤出。
如图12至图14所示，使用本申请的变径管打印喷头可以制作内径不变，壁厚逐渐变化的管，例如血管。壁厚变化的血管可以用于药物渗透与筛选等工作，研究不同分子量的药物或者营养物质在不同壁厚的血管内的渗透效果。
参照图4、图11以及图12至图14，中心针头4的内部通入磷酸缓冲盐溶液(PBS溶液)或生理盐水。从进料口62向外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道通入含细胞的光固化水凝胶溶液，其中细胞浓度范围可以为0.5至10*106个/ml，水凝胶溶液可以为甲基丙烯酸化明胶(GelMA胶)，浓度范围可以为5％至20％。
在形成变径管100的较细部分(或者说壁厚较小部分)时，中心针头4的凸台部41位于中间层针头5出口端，使弹性部51保持未变形的原状态，中间层针头5的出口端和外层针头6的出口端对齐。通过外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道挤出的水凝胶溶液在紫外光的照射下固化成型，此时形成的变径管100的横截面如图14所示。
如图11所示，在形成变径管100的较粗部分(或者说壁厚较大部分)时，第一滑块22相对于第一导向部21沿竖直方向H向上运动，使弹性部51对应部分的外层针头6的内径增大。第二滑块32沿竖直方向H同步地向上运动，使弹性部51保持未变形的原状态。第一滑块22和第二滑块32相互配合可以使外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道的外径增大，内径不变。通过外层针头6和中间层针头5之间形成的管状通道挤出的水凝胶溶液在紫外光的照射下固化成型。此时形成的变径管100的横截面如图13所示。这样就可以形成内径不变，壁厚逐渐变化的血管，如图12所示。固化成型的水凝胶具有弹性，因此水凝胶可以从内径比其小的外层针头6的出口端挤出。
可以理解，使用本申请的变径管打印喷头还可以制作外径不变壁厚逐渐变化的管；与内径和外径均可以变化的非均匀壁厚的管以及内径和外径均没有变化的均匀壁厚的管。
虽使用上述实施方式对本申请进行了详细说明，但对于本领域技术人员来说，本申请显然并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本申请能够在不脱离由权利要求书所确定的本申请的主旨以及范围的前提下加以修改并作为变更实施方式加以实施。因此，本说明书中的记载以示例说明为目的，对于本申请并不具有任何限制性的含义。

Claims (10)

1.一种变径管打印喷头，其特征在于，所述变径管打印喷头包括：
外层针头(6)，所述外层针头(6)的内壁面形成为渐缩的锥形；
中间层针头(5)，所述中间层针头(5)至少部分地插入所述外层针头(6)的内部，所述中间层针头(5)设置有弹性部(51)，所述弹性部(51)位于所述中间层针头(5)的出口端，所述弹性部(51)位于所述外层针头(6)的内部，所述弹性部(51)的内壁面形成为渐扩的锥形；以及
中心针头(4)，所述中心针头(4)至少部分地插入所述中间层针头(5)，所述中心针头(4)设置有凸台部(41)，所述凸台部(41)朝所述中心针头(4)的径向外侧凸起，
所述中心针头(4)和所述中间层针头(5)能够相对移动地设置，所述凸台部(41)通过挤压所述弹性部(51)的内壁面，使所述弹性部(51)变形张开或缩回，或者改变变形张开的程度。
2.根据权利要求1所述的变径管打印喷头，其特征在于，所述变径管打印喷头还包括：
固定架(1)；
第一导向单元(2)，所述第一导向单元(2)包括第一导向部(21)和第一滑块(22)，所述第一滑块(22)能够滑动地连接于所述第一导向部(21)，所述第一导向部(21)连接于所述固定架(1)，所述第一滑块(22)连接于所述中间层针头(5)。
3.根据权利要求2所述的变径管打印喷头，其特征在于，所述变径管打印喷头还包括：
第二导向单元(3)，所述第二导向单元(3)包括第二导向部(31)和第二滑块(32)，所述第二滑块(32)能够滑动地连接于所述第二导向部(31)，所述第二导向部(31)连接于所述固定架(1)或所述第一导向部(21)或所述第一滑块(22)，所述第二滑块(32)连接于所述中心针头(4)，所述第二导向部(31)和所述第一导向部(21)被构造为能够使所述第一滑块(22)和所述第二滑块(32)平行运动的形式。
4.根据权利要求1所述的变径管打印喷头，其特征在于，所述变径管打印喷头还包括照射灯(7)，所述照射灯(7)用于照射水凝胶溶液并能够使所述水凝胶溶液固化，所述照射灯(7)连接于所述中间层针头(5)，使所述照射灯(7)能够随所述中间层针头(5)一同运动。
5.根据权利要求4所述的变径管打印喷头，其特征在于，所述照射灯(7)对准所述弹性部(51)，用于使从所述弹性部(51)和所述外层针头(6)的内壁面之间流出的材料固化。
6.根据权利要求1所述的变径管打印喷头，其特征在于，在所述中间层针头(5)和所述外层针头(6)之间设置有密封环(52)，所述密封环(52)位于所述变径管打印喷头的入口端，所述密封环(52)能够使所述中间层针头(5)与所述外层针头(6)在相对移动过程中保持密封。
7.根据权利要求1所述的变径管打印喷头，其特征在于，所述外层针头(6)由透明材料制成。
8.一种变径管打印方法，其特征在于，其使用权利要求1至7中任一项所述的变径管打印喷头，其中，所述变径管打印方法包括：
使所述中间层针头(5)相对于所述外层针头(6)移动而改变所述变径管的外径；和/或
使所述中心针头(4)和所述中间层针头(5)相对移动，所述凸台部(41)挤压所述弹性部(51)的内壁面，使所述弹性部(51)变形张开或者缩回，或者改变变形张开的程度，而改变所述变径管的内径。
9.一种变径管打印方法，其特征在于，
在外层针头(6)和中间层针头(5)之间形成的管状通道输送水凝胶溶液；
使中心针头(4)的凸台部(41)位于所述中间层针头(5)的弹性部(51)的内径较大的位置，所述弹性部(51)对应于所述外层针头(6)的内径较小的位置，光线照射所述弹性部(51)使水凝胶溶液固化形成变径管较细的部分；
所述中心针头(4)向所述弹性部(51)的内径较小处移动，使所述弹性部(51)变形张开，所述中间层针头(5)向所述外层针头(6)的内径较大处移动，使所述弹性部(51)对应位置的所述外层针头(6)的内径增大，从而使所述外层针头(6)和所述中间层针头(5)之间形成的管状通道的内径和外径均增大，光线照射所述弹性部(51)使水凝胶溶液固化形成变径管较粗的部分。
10.一种变径管打印方法，其特征在于，
在外层针头(6)和中间层针头(5)之间形成的管状通道输送水凝胶溶液；
使中心针头(4)的凸台部(41)位于所述中间层针头(5)的弹性部(51)的内径较大的位置，所述弹性部(51)对应于所述外层针头(6)的内径较小的位置，光线照射所述弹性部(51)使水凝胶溶液固化形成变径管较细的部分；
使所述中间层针头(5)向所述外层针头(6)的内径较大处移动，所述中心针头(4)和所述中间层针头(5)同步运动，使所述弹性部(51)对应位置的所述外层针头(6)的内径增大，从而使所述外层针头(6)和所述中间层针头(5)之间形成的管状通道的外径增大，光线照射所述弹性部(51)使水凝胶溶液固化形成变径管较粗的部分。
CN202011156467.7A 2020-10-26 2020-10-26 变径管打印喷头及变径管打印方法 Active CN112373026B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011156467.7A CN112373026B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 变径管打印喷头及变径管打印方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011156467.7A CN112373026B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 变径管打印喷头及变径管打印方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112373026A true CN112373026A (zh) 2021-02-19
CN112373026B CN112373026B (zh) 2022-09-16

Family

ID=74576670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011156467.7A Active CN112373026B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 变径管打印喷头及变径管打印方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112373026B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113478825A (zh) * 2021-07-20 2021-10-08 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 复合挤出式3d打印机
CN114311666A (zh) * 2022-01-04 2022-04-12 吉林大学 一种可调核壳结构的挤出成型3d打印方法及装置

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5299926A (en) * 1991-10-24 1994-04-05 Sumika-Hercules Co., Ltd. Spinning apparatus having a tubular elastomeric flow control valve body
US20100237533A1 (en) * 2007-10-17 2010-09-23 Peter Glanville Chapman Process for Producing Oriented Plastic Tube
CN103624986A (zh) * 2013-12-17 2014-03-12 青岛尚慧信息技术有限公司 一种3d打印设备
CN104085111A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 一种多喷嘴3d打印机及其速度和精度控制方法
KR20160099125A (ko) * 2015-02-11 2016-08-22 주식회사 씨앤비텍 3d 프린터에서 인쇄 헤드의 장치
CN106799839A (zh) * 2017-04-13 2017-06-06 成都飞航沛腾科技有限公司 一种可调节喷射量的3d打印喷头
CN107175819A (zh) * 2017-07-27 2017-09-19 张玲玲 一种流量自动变径3d打印挤出头
CN206528075U (zh) * 2017-03-11 2017-09-29 河南理工大学 一种新型柔性3d生物打印同轴喷头
CN107502963A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 苏州发百纺织有限公司 一种管式纤维制造装置
CN108099178A (zh) * 2017-12-19 2018-06-01 北京太尔时代科技有限公司 3d打印机喷头、打印机及打印方法
CN109078498A (zh) * 2018-09-03 2018-12-25 东莞理工学院 一种变直径喷丝头、中空纤维膜丝束及膜组件的加工装置
CN109124821A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 上海大学 一种三维多尺度血管化支架的构建系统和方法
US20190008998A1 (en) * 2017-01-12 2019-01-10 The George Washington University Coaxial needle for fabricating a multi scale, multi layer blood vessel or vascular network employing 3d bioprinting
US20190255770A1 (en) * 2015-12-30 2019-08-22 Revotek Co., Ltd Bioprinter spray head assembly and bioprinter
CN110355992A (zh) * 2019-08-27 2019-10-22 束宇晨 一种膨胀塑料管试制专用3d打印机喷头
CN110421851A (zh) * 2019-09-05 2019-11-08 西北工业大学 一种新型快速打印喷头

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5299926A (en) * 1991-10-24 1994-04-05 Sumika-Hercules Co., Ltd. Spinning apparatus having a tubular elastomeric flow control valve body
US20100237533A1 (en) * 2007-10-17 2010-09-23 Peter Glanville Chapman Process for Producing Oriented Plastic Tube
CN103624986A (zh) * 2013-12-17 2014-03-12 青岛尚慧信息技术有限公司 一种3d打印设备
CN104085111A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 一种多喷嘴3d打印机及其速度和精度控制方法
KR20160099125A (ko) * 2015-02-11 2016-08-22 주식회사 씨앤비텍 3d 프린터에서 인쇄 헤드의 장치
US20190255770A1 (en) * 2015-12-30 2019-08-22 Revotek Co., Ltd Bioprinter spray head assembly and bioprinter
US20190008998A1 (en) * 2017-01-12 2019-01-10 The George Washington University Coaxial needle for fabricating a multi scale, multi layer blood vessel or vascular network employing 3d bioprinting
CN206528075U (zh) * 2017-03-11 2017-09-29 河南理工大学 一种新型柔性3d生物打印同轴喷头
CN106799839A (zh) * 2017-04-13 2017-06-06 成都飞航沛腾科技有限公司 一种可调节喷射量的3d打印喷头
CN107175819A (zh) * 2017-07-27 2017-09-19 张玲玲 一种流量自动变径3d打印挤出头
CN107502963A (zh) * 2017-09-25 2017-12-22 苏州发百纺织有限公司 一种管式纤维制造装置
CN108099178A (zh) * 2017-12-19 2018-06-01 北京太尔时代科技有限公司 3d打印机喷头、打印机及打印方法
CN109124821A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 上海大学 一种三维多尺度血管化支架的构建系统和方法
CN109078498A (zh) * 2018-09-03 2018-12-25 东莞理工学院 一种变直径喷丝头、中空纤维膜丝束及膜组件的加工装置
CN110496539A (zh) * 2018-09-03 2019-11-26 东莞理工学院 一种变直径喷丝头、中空纤维膜丝束及膜组件的加工装置
CN110355992A (zh) * 2019-08-27 2019-10-22 束宇晨 一种膨胀塑料管试制专用3d打印机喷头
CN110421851A (zh) * 2019-09-05 2019-11-08 西北工业大学 一种新型快速打印喷头

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113478825A (zh) * 2021-07-20 2021-10-08 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 复合挤出式3d打印机
CN114311666A (zh) * 2022-01-04 2022-04-12 吉林大学 一种可调核壳结构的挤出成型3d打印方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112373026B (zh) 2022-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112373026B (zh) 变径管打印喷头及变径管打印方法
Liao et al. A material odyssey for 3D nano/microstructures: two photon polymerization based nanolithography in bioapplications
Yu et al. 3D printing and bioprinting nerve conduits for neural tissue engineering
Elkhoury et al. Biofabrication of natural hydrogels for cardiac, neural, and bone Tissue engineering Applications
Levato et al. From shape to function: the next step in bioprinting
Datta et al. Bioprinting for vascular and vascularized tissue biofabrication
Zhang et al. 3D bioprinting of soft materials-based regenerative vascular structures and tissues
Tan et al. Applications of 3D bioprinting in tissue engineering: advantages, deficiencies, improvements, and future perspectives
Ji et al. Complex 3D bioprinting methods
Ma et al. Bioprinting of 3D tissues/organs combined with microfluidics
Yanagawa et al. Hydrogel microfabrication technology toward three dimensional tissue engineering
CN106039425B (zh) 用于血管疾病治疗的全降解血管支架及其制备方法
US10544036B2 (en) Microfluidic devices and methods for the extrusion of tubular structures
Narayan et al. Medical prototyping using two photon polymerization
Bartolo et al. 3D bioprinting: Materials, processes, and applications
CN110004058B (zh) 多尺度纤维增强的微流道活性管状组织3d打印装置及方法
US20210114276A1 (en) Extruded hydrogel tubes and coaxial fibers and applications thereof
Pradeep et al. Review on novel biomaterials and innovative 3D printing techniques in biomedical applications
Noh et al. 3D bioprinting for tissue engineering
CN111921016B (zh) 一种人工器官制造模具及人工器官制造方法
Li et al. Applications of 3D printing in tumor treatment
Zennifer et al. Additive manufacturing of peripheral nerve conduits–fabrication methods, design considerations and clinical challenges
Tong et al. A minireview of microfluidic scaffold materials in tissue engineering
Bin Rashid et al. 3D bioprinting in the era of 4th industrial revolution–insights, advanced applications, and future prospects
CN114470341A (zh) 一种复合微针球囊及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant