[发明专利]一种电纺笔

说明书

技术领域

本发明涉及生物组织工程技术领域，更具体地说，涉及一种电纺笔。

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。

研究人员已初步得到通过纺丝构造的原理制造生物支架打印的办法。支架在组织工程中有着至关重要的作用，主要是因为具备了以下几个特点：

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；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；具有适当的表面化学性质，以利于细胞的黏附、增殖、分化；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。

综上所述，如何有效地解决目前采用纺丝技术制造生物支架所存在的成本高或生物特性不够优异等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电纺笔，该电纺笔的结构设计可以有效地解决目前采用纺丝技术制造生物支架所存在的成本高或生物特性不够优异等的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电纺笔，包括存放及输出纺丝原料的蓄料筒、以及套设于所述蓄料筒外周、用于将所述纺丝原料加热至熔融状态的加热环，所述蓄料筒的一端设置有用于输送纺丝原料的送料组件，另一端设置有产生电场以喷出纺丝的喷嘴结构。

优选的，上述电纺笔中，所述喷嘴结构包括与所述蓄料筒连通的中空针头及环形电极，所述环形电极为环状导体板、悬置固定于所述中空针头的外周，所述环形电极与所述中空针头同轴设置。

优选的，上述电纺笔中，所述中空针头为金属材质，其内设置有向喷出端内径渐缩的圆锥形空腔。

优选的，上述电纺笔中，所述蓄料筒外周设置有绝缘外壳，所述绝缘外壳在所述喷嘴结构位置设置有开口，所述环形电极贴合所述开口附近的绝缘外壳内壁设置，所述中空针头位于所述开口内部一定距离。

优选的，上述电纺笔中，所述送料组件包括与所述蓄料筒密封连接的气动控制器，用于提供压力将熔融的纺丝原料从所述喷嘴结构输出。

优选的，上述电纺笔中，所述气动控制器包括气源组件及与所述气源组件连通的管路组件，所述管路组件上连通有控制气压输出的控制阀组件。

优选的，上述电纺笔中，所述蓄料筒与所述气动控制器之间设置有密封圈。

优选的，上述电纺笔中，所述加热环的供电线路中连接有温控开关，通过温控开关将所述蓄料筒内的纺丝原料维持在一定温度范围内的熔融状态。

优选的，上述电纺笔中，还包括主控器，所述主控器与所述温控开关及所述控制阀组件控制连接，以此控制喷出纺丝的操作。

本发明提供的电纺笔，包括存放及输出纺丝原料的蓄料筒、以及套设于所述蓄料筒外周、用于将所述纺丝原料加热至熔融状态的加热环，所述蓄料筒的一端设置有用于输送纺丝原料的送料组件，另一端设置有产生电场以喷出纺丝的喷嘴结构。本发明提供的这种电纺笔，设计简单结构紧凑，能够实现手持操作，可以用于对自动化规模制造出的组织工程细胞支架进行更为细节化更加准确的修饰加工，从而提高产出细胞支架的可使用率，降低废品率，从而降低了生产制造成本；进一步的在电纺笔内设置加热环，以便将蓄料筒内的原料加热至熔融状态，从而令后续的纺丝喷出直接喷出熔融的原料液，相对于现有技术中的喷出原料的生化溶液的设计，更加安全无毒，直接采用熔融原料出丝，不引入其他生化溶剂，所以可以有效减少生产过程中引入的具有毒性残留的副产品，同时也降低了现有技术所需的后续去除毒性残留的工序成本，同时优化了产出细胞支架的生物特性。综上所述，本发明提供的电纺笔有效地解决了目前采用纺丝技术制造生物支架所存在的成本高或生物特性不够优异等的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。