[发明专利]一种用于生产医用组织工程支架的装置及方法

权利要求书

1.一种用于生产医用组织工程支架的装置，其特征在于：主要包括熔丝挤出系统、电纺膜装载与收集系统、三维运动平台系统、过程控制系统及支撑架；熔丝挤出系统包括伺服电机、机筒、进料口、螺杆、联轴器、加热器和隔热套；电纺膜装载与收集系统包括膜装载辊筒、过渡辊筒、膜收集辊筒、辊筒驱动电机；三维运动平台系统包括基板、X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构；过程控制系统包括数据转换单元和运动控制单元；制品的三维数字模型通过数据转换及控制系统转换为3D打印指令，最终将制品打印成形。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产医用组织工程支架的装置，其特征在于：熔丝挤出系统中伺服电机精确控制转速，进料口可直接倒入一定量高分子粒料，或将相配套的粒料盒卡在入口处；进料口与机筒相贯通。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产医用组织工程支架的装置，其特征在于：过程控制系统系统分为数据转换单元和运动控制单元；数据转换单元将三维数字模型的文件储存于设备中；运动控制单元用于控制熔丝的挤出，熔丝挤出系统X向、Y向移动，电纺膜的平移，基板Z向移动。

4.根据权利要求1所述的一种用于生产医用组织工程支架的装置，其特征在于：电纺膜通过熔体静电纺丝工艺批量制成，纤维直径为1μm以下，间隙10μm以下。

5.根据权利要求1所述的一种用于生产医用组织工程支架的装置，其特征在于：熔丝挤出系统挤出的熔丝直径0.2mm以下，熔丝间距1mm以下。

6.一种用于生产医用组织工程支架的制备方法，其特征在于：伺服电机驱动螺杆在机筒中旋转，支架材料通过进料口进入机筒，在螺杆的剪切摩擦作用下变为熔融物料，通过喷嘴挤出形成熔丝；熔丝挤出系统在X向和Y向运动机构的带动下，在基板平面上方做扫描运动，熔丝以栅格的形式按照模型数据路径堆积基板上，Z向运动系统带动基板及第1层熔丝栅格下降一层；电纺膜装载与收集系统中的辊筒驱动电机带动膜收集辊筒旋转，电纺膜从膜装载辊筒中拉出，沿过渡辊筒拉伸到第1层熔丝栅格上方，第2层熔丝按照一定路径继续堆积，并将部分电纺膜压制于第1层与第2层熔丝栅格之间，熔丝的温度可将电纺膜与熔丝栅格粘接；Z向运动系统继续下降一层，辊筒驱动电机带动膜收集辊筒旋转，栅格之外的电纺膜脱离并沿旋转方向延伸一定距离；第三层熔丝堆积，逐层累积叠加后，可制备出熔丝支架与电纺膜多层复合的宏微空隙生物组织工程支架。