[发明专利]一种用于3D生物打印机的空气过滤器及过滤方法

权利要求书

1.一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，所述的空气过滤器包括液腔（1），所述的液腔（1）顶部设置有端盖（2），所述端盖（2）上设置有进液口（3），所述液腔（1）底部设置有出液口，在所述液腔（1）内部靠近所述出液口的位置水平连接有一精密过滤器，所述的精密过滤器包括空气过滤薄膜和用来将所述空气过滤薄膜水平固定于液腔内的固定装置组成，所述的固定装置与液腔（1）活动连接；在所述的液腔（1）内设置有搅拌装置，所述的空气过滤器连接在3D生物打印机的输料管上，并与输料管相连通，所述的出液口下部连接打印喷头；所述的空气过滤薄膜上均匀分布有若干通孔，所述通孔的纵向剖面结构为工字型的三层结构；所述空气过滤薄膜的厚度为25-50μm，所述通孔的上下两层孔径为10-20μm，中间层孔径为4-10μm，所述的空气过滤薄膜是通过在MEMS技术制备的三层工字型结构微模具上浇注PDMS得到的。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，所述的搅拌装置由马达、马达驱动的传动轴及搅拌桨叶组成，搅拌装置的电源开关设置在所述液腔（1）的外部，搅拌装置转速为10rpm~20 rpm。

3.根据权利要求1所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，所述的空气过滤器的外部设置有固定把手（9）。

4.根据权利要求1所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，所述液腔（1）的外部还设置有刻度表（14）。

5.根据权利要求1所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，所述通孔的上下两层厚度为10-20μm，中间层厚度为5-10μm。

6.根据权利要求1所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，所述的三层工字型结构微模具为具有工字型结构单元的模具阵列，所述工字型结构单元的制备方法包括以下步骤：

a）在衬底上淀积负性光刻胶，在所述的负性光刻胶上放置具有第一方形图形的第一掩膜版，进行光刻处理得到第一层方形基底结构；

b）在所述的第一层方形基底结构上方淀积第二层光刻胶，并在所述的第二层光刻胶上放置第二掩膜版，通过曝光将所述第二掩膜版上的图形显影在第二层光刻胶上，形成工字型模具的中间层；

c）在上述中间层上淀积光敏聚酰亚胺，同时光刻出中间层和第三层结构，去掉牺牲层后得到所述的工字型结构单元，所述的第三层结构与第一层方形基底结构相同。

7.根据权利要求6所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器，其特征在于，步骤c中采用H₂O₂湿法腐蚀，去掉牺牲层。

8.如权利要求1所述的一种用于3D生物打印机的空气过滤器的过滤方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）将细胞培养液通过输料管从空气过滤器的进液口（3）滴入液腔（1），将细胞培养液中的大气泡进行第一次过滤去除；

b）开启搅拌装置，将进入液腔（1）的细胞培养液中未被过滤掉的中小气泡打散成为微小气泡；所述的搅拌装置的搅拌转速为10rpm~20 rpm；

c）被打散的细胞培养液经过空气过滤薄膜，穿过工字型通孔（13），使细胞培养液中的微小气泡被过滤掉。