[发明专利]一种复合生物材料3D打印系统及打印方法

权利要求书

1.一种复合生物材料3D打印系统，其特征在于，包括第一料筒(1)和第二料筒(2)，所述第一料筒(1)下方设有用于产生连续状态的增强纤维的静电纺丝装置，所述静电纺丝装置包括设在第一料筒(1)底部的高电压喷嘴(3)以及设在高电压喷嘴(3)下方的接地环(4)，高电压喷嘴(3)和接地环(4)之间形成电场；所述接地环(4)下方设有混合喷嘴(5)，所述第二料筒(2)与所述混合喷嘴(5)之间设有转接管(6)，所述转接管(6)一端连接所述第二料筒(2)的底部，另一端连接所述混合喷嘴(5)的上端。

2.根据权利要求1所述的一种复合生物材料3D打印系统，其特征在于，所述第一料筒(1)和第二料筒(2)外围分别设有第一温控装置和第二温控装置，所述第一温控装置和第二温控装置相互独立控制。

3.根据权利要求2所述的一种复合生物材料3D打印系统，其特征在于，所述第一温控装置包括设在所述第一料筒(1)外壁上的第一加热环(7)和包覆在所述第一加热环(7)、第一料筒(1)以及混合喷嘴(5)外围的第一保温层(8)。

4.根据权利要求2所述的一种复合生物材料3D打印系统，其特征在于，所述第二温控装置包括设在所述第二料筒(2)外壁上的第二加热环(9)和包覆在所述第二加热环(9)以及第二料筒(2)外围的第二保温层(10)。

5.根据权利要求1所述的一种复合生物材料3D打印系统，其特征在于，所述高电压喷嘴(3)与所述接地环(4)之间的距离为3-30mm。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种复合生物材料3D打印系统，其特征在于，所述第一料筒(1)和第二料筒(2)中盛装的料液的推动方式为高压气体推动。

7.一种包含静电纺丝纤维的生物复合材料的3D打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.选择合适的生物合成高分子材料(603)制成溶液，装入第一料筒(1)中备用，选择合适的细胞(602)和生物天然高分子材料(601)，按照合适的比例配比，制成细胞混合液，装入第二料筒(2)中备用；

S2.开启第一温控装置和第二温控装置，分别将第一料筒(1)和第二料筒(2)的温度设置在合适的档位；

S3.启动控制程序，使3D打印系统开始工作，基于静电纺丝原理，第一料筒(1)中的生物合成高分子材料(603)溶液通过高电压喷嘴(3)形成微米级的射流，然后经接地环(4)进入混合喷嘴(5)，同时，第二料筒(2)中的细胞混合液经由转接管(6)进入到混合喷嘴(5)中，并包围在生物合成高分子材料(603)溶液形成的微米级射流周围；

S4.生物合成高分子材料(603)溶液和细胞混合液经由混合喷嘴(5)喷出，形成含静电纺丝纤维的生物复合材料。

8.根据权利要求7所述的打印方法，其特征在于，步骤1中，所述生物合成高分子材料(603)为聚氨酯、聚乳酸和聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或两种以上。

9.根据权利要求7所述的打印方法，其特征在于，步骤1中，所述细胞(602)为脂肪干细胞、骨髓充间质干细胞、心肌细胞、雪旺细胞、肝细胞和癌细胞中的任意一种；所述生物天然高分子材料(601)为纤维蛋白原、胶原、明胶、丝素、藻酸盐、透明质酸和壳聚糖中的任意一种或两种以上。