[发明专利]一种利用3D打印制备聚乙烯醇/纳米氧化硅复合水凝胶支架的方法

权利要求书

1.一种利用3D打印制备聚乙烯醇/纳米氧化硅复合水凝胶支架的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：材料的准备，包含如下子步骤：

子步骤1.1：将8g PVA树脂加入到92g去离子水中，搅拌分散均匀后置于95℃恒温水浴中冷凝回流2小时，至PVA完全溶解，得到100g PVA溶液；

子步骤1.2：将子步骤1.1制得的100g PVA溶液置于95℃真空干燥箱内脱气30分钟，脱气完后，将脱气后的PVA溶液缓慢加入装有4g粒径为20nm的气相纳米氧化硅（SiO₂）的烧杯中，充分搅拌，至气相纳米氧化硅均匀分散在PVA溶液中，得到具有触变性能的混合溶胶；

步骤2：支架的成型：

利用型号为The Loctite^® 200D Benchtop Robot的机器人点胶机驱动医用注射器连接直径为0.1mm的移液管滴头挤出步骤1制备得到的混合溶胶，调节XY轴平台移动速率为100mm/min，Z轴步进高度为0.2mm，挤出机挤出体积流率为0.5mm³/s，3D打印成型得到溶胶支架样品；

步骤3：支架的后处理：

将步骤2制得的溶胶支架样品置于-40℃冷冻室冷冻20小时，取出后室温解冻熔融4小时，得到具有可控精细结构的水凝胶支架；

利用平板流变仪检测步骤1中所述的混合溶胶，测得混合溶胶的零切粘度为9200Pa·s，溶胶在移液管滴头挤出时的表观粘度为10 Pa·s；

最终制得的水凝胶支架外形为长方体，测得其外形尺寸为：长×宽×高=10mm×10 mm×2mm；组成支架的水凝胶线条截面直径为0.5mm；水凝胶支架内部孔洞为正四边形，边长为0.3mm。

2.一种利用3D打印制备聚乙烯醇/纳米氧化硅复合水凝胶支架的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：材料的准备，包括如下子步骤：

子步骤1.1：将10g PVA树脂加入到90g去离子水中，搅拌分散均匀后置于90℃恒温水浴中冷凝回流3小时，至PVA完全溶解，得到PVA溶液；

子步骤1.2：将子步骤1.1制得的PVA溶液置于95℃真空干燥箱内脱气30分钟，脱气完后，将脱气后的PVA溶液缓慢加入装有8g粒径为50nm的气相氧化硅（SiO₂）的烧杯中，充分搅拌，至纳米氧化硅均匀分散在PVA溶液中，得到具有触变性能的混合溶胶；

步骤2：支架的成型：

利用型号为Sistema Dosificador Ultra 2800的机器人点胶机驱动医用注射器连接直径为0.5mm的移液管滴头挤出步骤1制备得到的混合溶胶，调节XY轴平台移动速率为220mm/min，Z轴步进高度0.5mm，挤出机挤出体积流率为0.8mm³/s，3D打印成型得到溶胶支架样品；

步骤3：支架的后处理：

将步骤2所述溶胶支架样品置于-25℃冷冻室冷冻20小时，取出后室温解冻熔融3小时，得到具有可控精细结构的水凝胶支架样品；

利用平板流变仪检测步骤1中所述的混合溶胶，测得所述混合溶胶的零切粘度为11000 Pa·s，溶胶在移液管滴头挤出时的表观粘度为20 Pa·s；

最终制得的水凝胶支架外形为长方体，测得其外形尺寸为：长×宽×高=10mm×10 mm×2mm；组成所述水凝胶支架的水凝胶线条截面直径为0.4mm；水凝胶支架内部孔洞为正四边形，边长为0.4mm。