CN208020762U - 生物材料3d打印消毒系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种生物材料3D打印消毒系统，包括控制器和设置在打印机壳体内的无菌或杀菌箱，所述无菌或杀菌箱的一端通过第一输料管与供料箱连接，所述无菌或杀菌箱的另一端通过第二输料管与打印机喷头连接，所述供料箱内设有空气过滤器，所述无菌或杀菌箱内设有紫外线消毒灯和UV光传感器，放置在所述供料箱中的生物材料能够经由所述第一输料管进入所述无菌或杀菌箱中进行消毒后经由所述第二输料管进入所述打印机喷头，所述控制器分别与所述紫外线消毒灯和所述UV光传感器电连接。本实用新型对打印前的生物材料进行二级消毒清洁处理，保证生物材料清洁无污染，并对打印机喷头拆卸消毒处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种生物材料3D打印消毒系统。
背景技术
3D生物打印机(3D biology printer)是一种能够在数字三维模型驱动下，按照增材制造原理定位装配生物材料或细胞单元，制造医疗器械、组织工程支架和组织器官等制品的装备。
3D生物打印机首先读入由医学影像数据重建或设计的三维模型，将模型离散成多个片层，计算机控制打印喷头逐层“打印”，打印由生物材料或细胞组成的“生物墨水”，不断重复这一过程，直至打印完成三维组织前体。随后，细胞开始重新组织、熔合，形成新的血管等组织结构。
由于生物材料的特殊性，现有的3D打印机暴露在空气之中，打印过程中存在被污染的风险，并且相应的生物材料在打印之前也没有被消毒处理，会对生物材料造成反作用使其失去活性，打印出来的模型不能很好地使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型提供了一种生物材料3D打印消毒系统，包括控制器和设置在打印机壳体内的无菌或杀菌箱，所述无菌或杀菌箱的一端通过第一输料管与供料箱连接，所述无菌或杀菌箱的另一端通过第二输料管与打印机喷头连接，所述供料箱内设有空气过滤器，所述无菌或杀菌箱内设有紫外线消毒灯和UV光传感器，放置在所述供料箱中的生物材料能够经由所述第一输料管进入所述无菌或杀菌箱中进行消毒后经由所述第二输料管进入所述打印机喷头，所述控制器分别与所述紫外线消毒灯和所述UV光传感器电连接。
优选地，还包括设置在所述无菌或杀菌箱内的温度传感器和加热装置，所述控制器分别与所述温度传感器以及加热装置电连接，所述加热装置能够使所述生物材料保持恒温状态。
优选地，所述无菌或杀菌箱的顶部的一侧开设有与所述第一输料管连接的进料口，所述紫外线消毒灯设置在所述无菌或杀菌箱的顶部的另一侧，所述紫外线消毒灯用于对经由所述进料口进入的生物材料进行消毒。
优选地，所述空气过滤器为杀菌式空气过滤器。
优选地，所述打印机喷头为可拆卸结构，所述打印机喷头能够拆卸后采用过氧化氢清洗消毒。
优选地，所述第一输料管上设有比例阀。
优选地，所述第一输料管和所述第二输料管均为无菌软管。
本实用新型的优点如下：
(1)本实用新型在打印机壳体内设有无菌或杀菌箱，并且在供料箱内设有空气过滤器，对进行打印前的生物材料进行二级消毒清洁处理，保证打印前的生物材料清洁无细菌污染。
(2)本实用新型将打印机喷头设置为可拆卸的机构，方便更换和清洗。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本实用新型实施例提供的生物材料3D打印消毒系统的结构示意图；
其中：
100-打印机壳体 1-无菌或杀菌箱
2-供料箱 3-打印机喷头
4-空气过滤器 5-紫外线消毒灯
6-UV光传感器 71-第一输料管
72-第二输料管 8-温度传感器
9-加热装置 10-比例阀
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型提供的打印环境为封闭或半封闭环境，并具有符合生物操作要求的清洁度。本实施方式提供的生物材料3D打印消毒系统在半封闭环境下分别对生物材料和打印机喷头进行消毒。
图1示出了根据本实用新型的实施方式提供的生物材料3D打印消毒系统的结构示意图。如图1所示，该生物材料3D打印消毒系统包括控制器(未示出) 和设置在打印机壳体100内的无菌或杀菌箱1，无菌或杀菌箱1的一端通过第一输料管71与供料箱2连接，无菌或杀菌箱1的另一端通过第二输料管72与打印机喷头3连接，以使得供料箱2内的生物材料能够进入无菌或杀菌箱1内进行消毒清洁处理，保证打印前的生物材料清洁无细菌污染。
供料箱2内设有空气过滤器4，供料箱2内的空气过滤器4与外部空气连通，空气过滤器4为杀菌式空气过滤器，对随生物材料一同进入供料箱2内的空气进行初级过滤杀菌，以保持供料箱2的内部处于无菌状态。
无菌或杀菌箱1内设有紫外线消毒灯5和UV光传感器6，紫外线消毒灯5 设置在无菌或杀菌箱1内一侧的顶部，放置在供料箱2中的生物材料能够经由第一输料管71进入无菌或杀菌箱1中进行消毒，经消毒杀菌后的生物材料经由第二输料管72进入打印机喷头3准备打印，控制器分别与紫外线消毒灯5和 UV光传感器6电连接。
优选实施中，无菌或杀菌箱1的顶部的一侧开设有与第一输料管71连接的生物材料的进料口，紫外线消毒灯5设置在无菌或杀菌箱1的顶部的另一侧，使得由第一输料管71进入的生物材料能够直接面对紫外线消毒灯5的照射，提高杀菌效率。
由于紫外线对几乎所有的细菌或病毒都有效，因此在无菌或杀菌箱1中采用紫外线消毒灯5进行消毒，利用紫外线消毒灯5产生的紫外线短时间内即可杀菌。此外，由于紫外线消毒技术不需要添加任何化学药剂，因此不会对生物材料及周围环境造成二次污染。
具体实施中，控制器控制紫外线消毒灯5打开，UV光传感器6开始对UV 强度进行监测并且计算UV的累积剂量，一旦UV剂量超过设定值，即可达到消毒所需的剂量。控制器控制紫外线消毒灯5在一定时间(例如60秒)内消毒杀菌，当超过该时间后，细菌参数将被设定成低于阈值，打印机的显示屏中显示“已消毒”。
将无菌或杀菌箱1设置在供料箱2的后端，避免了打印机壳体100内部的污染，能够保证进入打印机喷头3的生物材料清洁。无菌或杀菌箱1的形状可以为规则的立体形状也可以为不规则的立体形状，本实用新型不具体限定。
另外，由于温度的高低会影响生物材料的活性，无菌或杀菌箱1内还设有温度传感器8和加热装置9，控制器分别与温度传感器8以及加热装置9电连接。
温度传感器8安装在无菌或杀菌箱1的内壁上，用于实时监测无菌或杀菌箱1内的温度并将监测到的温度信息传输给控制器。
加热装置9安装在无菌或杀菌箱1的底部，当温度传感器8监测到的温度值低于设定的阈值时，控制器控制加热装置9进行加热，以使无菌或杀菌箱1 内的生物材料保持恒温状态，并且能够保证先沉降的生物材料不会因为聚集而凝固，保持其粘度。此外，对于耐高温的生物材料，利用加热装置9也可对无菌或杀菌箱1进行高温消毒。
加热装置9为加热板、加热棒或加热丝中的一种，优选实施中，采用加热板，当加热到设定温度时，控制器控制加热板停止加热。
第一输料管71和第二输料管72均为无菌软管，并且在软管的外层包覆有隔热层，以使生物材料保持在一定温度。第一输料管71上设有比例阀10，用于控制进入无菌或杀菌箱1的生物材料的流量。
在进一步的优选方案中，打印机喷头3设置为可拆卸的结构，使其具有可拆卸性和可清洁性，便于更换和清洁。优选实施中，采用过氧化氢对打印机喷头3进行消毒。
经过供料箱2内的空气过滤器4和无菌或杀菌箱1的二级杀菌消毒处理，能够保证打印机喷头3在无菌条件下喷射出生物材料进行3D打印。
此外，还可以在生物材料3D打印机的外部封装一无菌箱，使打印环境处于全封闭的无菌环境，以保持生物材料和/或打印机喷头的无菌。
需要指出的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，包括控制器和设置在打印机壳体内的无菌或杀菌箱，所述无菌或杀菌箱的一端通过第一输料管与供料箱连接，所述无菌或杀菌箱的另一端通过第二输料管与打印机喷头连接，所述供料箱内设有空气过滤器，所述无菌或杀菌箱内设有紫外线消毒灯和UV光传感器，放置在所述供料箱中的生物材料能够经由所述第一输料管进入所述无菌或杀菌箱中进行消毒后经由所述第二输料管进入所述打印机喷头，所述控制器分别与所述紫外线消毒灯和所述UV光传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，还包括设置在所述无菌或杀菌箱内的温度传感器和加热装置，所述控制器分别与所述温度传感器以及加热装置电连接，所述加热装置能够使所述生物材料保持恒温状态。
3.根据权利要求1所述的生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，所述无菌或杀菌箱的顶部的一侧开设有与所述第一输料管连接的进料口，所述紫外线消毒灯设置在所述无菌或杀菌箱的顶部的另一侧，所述紫外线消毒灯用于对经由所述进料口进入的生物材料进行消毒。
4.根据权利要求1所述的生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，所述空气过滤器为杀菌式空气过滤器。
5.根据权利要求1所述的生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，所述打印机喷头为可拆卸结构，所述打印机喷头能够拆卸后采用过氧化氢清洗消毒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，所述第一输料管上设有比例阀。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的生物材料3D打印消毒系统，其特征在于，所述第一输料管和所述第二输料管均为无菌软管。
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| CN201820223060.3U CN208020762U (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 生物材料3d打印消毒系统 |
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| CN201820223060.3U Active CN208020762U (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 生物材料3d打印消毒系统 |
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| CN (1) | CN208020762U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114426915A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-03 | 南京农业大学 | 一种菌砖3d打印机及其使用方法 |
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2018
- 2018-02-08 CN CN201820223060.3U patent/CN208020762U/zh active Active
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