[发明专利]生物3D打印洁净室菌度控制与监测系统

说明书

本发明公开了生物3D打印洁净室菌度控制与监测系统，本系统能够解决现有的生物3D打印洁净室密封能力差的问题，并摆脱对生物安全柜的依赖，同时对洁净室内部菌度进行监测与评估。采用以下技术方案实现：生物3D打印洁净室菌度控制与监测系统，包括设置于洁净室内部的除菌系统、监测系统和设置于洁净室舱门处的密封系统，所述除菌系统包括空气过滤装置和消毒杀菌装置；所述空气过滤装置采用FFU风机过滤机组，消毒灭菌装置选用波长范围在200‑275nm的C波紫外线灭菌灯，所述监测系统包括激光悬浮粒子计数器和支持向量机，所述密封系统为充气式密封系统。

技术领域

本发明涉及生物3D打印洁净室菌度控制与监测系统，属于生物3D打印设备技术领域。

背景技术

生物3D打印是3D打印技术在生物医学领域的应用，将3D打印技术与医学、生物材料和计算机技术结合，针对患者特定的解剖构造、生理打造3D模型。生物3D打印机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，通过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生物材料或细胞，直至打印完成。

由于生物3D打印的特殊性，需要洁净无菌的打印环境，然而目前对于生物3D打印机环境的优化，大多都只针对洁净室内部空气过滤及温湿度控制，对于洁净室的密封工作仅仅只通过密封条来实现，难以达到理想的密封效果，并且随着使用次数的增加，密封条会逐渐松动，很有可能在打印过程中由于外界空气的进入导致洁净室受到污染，已远远不能满足生物3D打印机打印时对打印环境的精准化需求。

发明内容

本发明克服上述现有技术的不足，提供了生物3D打印洁净室菌度控制与监测系统，本系统能够解决现有的生物3D打印洁净室密封能力差的问题，并摆脱对生物安全柜的依赖，同时对洁净室内部菌度进行监测与评估。

本发明采用以下技术方案实现：

生物3D打印洁净室菌度控制与监测系统，包括设置于洁净室内部的除菌系统、监测系统和设置于洁净室舱门处的密封系统，所述除菌系统包括空气过滤装置和消毒杀菌装置；

所述空气过滤装置采用FFU风机过滤机组，FFU风机过滤机组采用外转子离心风机，设有初、高效两级风机过滤器。风机从风机过滤机组顶部将空气吸入并经初、高效风机过滤器过滤。FFU风机过滤机组的出风口与洁净室的进气口相连通，过滤机组的进风口与洁净室的出气口连通，达到内循环的效果，从而对洁净室内部空气进行过滤；所述消毒灭菌装置安装在洁净室上方；

所述消毒灭菌装置选用波长范围在200-275nm的C波紫外线灭菌灯，安装在洁净室上方，对洁净室内部进行全面的灭菌消毒；其中，杀菌作用最强的波段是250-270nm，故选用C波紫外线灭菌灯能够有效简便的杀死包括细菌繁殖体、芽孢、分枝杆菌、冠状病毒、真菌、立克次体和衣原体等微生物；

所述监测系统包括安装在洁净室箱壁上的激光悬浮粒子计数器和支持向量机，所述支持向量机对激光悬浮粒子计数器采集回空气悬浮粒子值进行分类；

所述密封系统为充气式密封系统，包括外框、门板和气囊，所述外框内设置门板，所述门板与外框通过铰链连接，所述外框边角圆滑，内侧设置有U型槽，所述U型槽内嵌入设置气囊，所述气囊位于外框和门板之间，所述气囊通过通气管连接气泵，所述气囊上还设置有排气阀。

具体的，所述FFU风机过滤机组包含的组段有依次连接的初效过滤段、温湿控制段、风机段、消声段、预留段、高效过滤段和送风段，所述温湿控制段包括预热段、预冷段、加湿段、再冷段、再热段，风机段采用外转子离心风机，初效过滤段和高效过滤段分别设置初效风机过滤器和高效风机过滤器。

所述支持向量机的代价函数J(θ)为：