[实用新型]一种熔融电纺近场直写装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及组织工程和3D打印技术领域，特别涉及一种熔融电纺近场直写装置。

背景技术

自组织工程的概念被提出后，随着静电纺丝的理论不断地被完善丰富，纺丝技术不断地得到改进，生物学家越发地坚定未来的器官组织移植的源少排斥反应大等难题将会由人造的无毒无排斥反应的组织器官解决。

组织工程的原理为：从机体获取少量的活体组织，用特殊的酶或其他方法将细胞(又称种子细胞)从组织中分离出来在体外进行培养扩增，然后将扩增的细胞与具有良好生物相容性、可降解性和可吸收的生物材料(支架)按一定的比例混合，使细胞黏附在生物材料(支架)上形成细胞-材料复合物。将该复合物植入机体的组织或器官病损部位，随着生物材料在体内逐渐被降解和吸收，植入的细胞在体内不断增殖并分泌细胞外基质，最终形成相应的组织或器官，从而达到修复创伤和重建功能的目的。

生物材料支架所形成的三维结构不但为细胞获取营养、生长和代谢提供了一个良好的环境。组织工程学的发展提供了一种组织再生的技术手段，将改变外科传统的“以创伤修复创伤”的治疗模式，迈入无创伤修复的新阶段。所谓的组织工程的三要素或四要素，主要包括种子细胞、生物材料、细胞与生物材料的整合以及植入物与体内微环境的整合。

支架在组织工程中有着至关重要的作用，需具备以下几个特点：

(1)具有较高的孔隙率和内部连通的三维网状结构，可以为细胞的黏附提供支撑点，并便于营养物质和代谢废物的运输；(2)具有良好的生物相容性、可控的降解性和可吸收性，可加工为三维结构；(3)具有适当的表面化学性质，以利于细胞的黏附、增殖、分化；(4)可根据不同组织的要求，调控合适的力学性能。

目前，常用的组织工程细胞支架制备工艺组要分为致孔法和冷冻干燥技术和静电纺丝工艺三大类。前两种均为通过平面培养组织细胞，具有较高的培养失败率与不可以移植性。而传统的溶液电纺制备的生物支架存在着有毒溶剂残留和回收成本高等问题限制了其在生物医学领域的应用。

近年来，熔融电纺被看作最理想的生物支架制作方法，原因在于其无毒性以及理论上纤维的直径的可控性。然而，现有技术中的熔融电纺装置，由于其熔融材料在射流针头中通过电加热方式实现熔融，电热的影响容易造成射流针头末端处的熔融材料产生电荷扰动，射流激发过程中存在鞭动现象，射流落点不稳定，导致打印偏差较大，成品质量较低。

因此，如何克服熔融材料在射流针头末端的电荷扰动，避免射流激发过程发生鞭动现象，提高射流落点准确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种熔融电纺近场直写装置，能够克服熔融材料在射流针头末端的电荷扰动，避免射流激发过程发生鞭动现象，提高射流落点准确度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种熔融电纺近场直写装置，包括用于按照预设进给量排出熔融材料的给料针筒和用于吸引其排出的熔融材料并凝聚成泰勒锥的射流针头，以及设置于所述射流针头下方并按照预设路径在水平面内移动的打印板；所述打印板底部设置有极性板，所述射流针头带有极性，且所述极性板与射流针头的极性相反，所述打印板接地。

优选地，所述给料针筒的出料口邻近所述射流针头的针尖，且两者间距在2～4mm内。

优选地，还包括与所述给料针筒相连、用于对其排出的熔融材料赋予极性的电源件，且所述给料针筒排出的熔融材料与所述射流针头的极性相反。

优选地，所述射流针头垂直于所述打印板的表面。

优选地，所述射流针头具体为钨针头。

优选地，所述打印板具体为绝缘板。

优选地，所述射流针头的极性为负，且所述极性板的极性为正。