[发明专利]一种医用可降解高分子材料微球高效喷射方法及装置

说明书

一种医用可降解高分子材料微球高效喷射方法及装置，包括阵列式多喷头，阵列式多喷头下方布置有环状电极，环状电极下方设有收集器；阵列式多喷头、环状电极、收集器与高压静电发生器相连；收集器下方出口安装扁嘴喷头，扁嘴喷头下方贴近不锈钢过滤网带，滤网带下方设有收集液回收斗，收集液回收斗出口与重力沉降池入口相连，重力沉降池出口通过回流泵接冲刷喷头，冲刷喷头设置在收集器边缘；不锈钢过滤网带穿过加热腔，拂粉辊和不锈钢过滤网带配合，拂粉辊紧贴收集导管入口，收集导管出口与旋风分离器入口相连，旋风分离器排烟口与引风机相连，旋风分离器出料口与集粉罐相连；本发明实现医用可降解高分子材料微球的高效制备、分离、干燥与收集。

技术领域

本发明涉及生物制造与静电喷射技术领域，具体涉及一种医用可降解高分子材料微球高效喷射方法及装置。

背景技术

可降解高分子材料微球是由生物可降解或可再吸收的高分子聚合物制成的球体，其直径通常在微米或纳米范围内。可降解高分子材料微球可以包覆小分子药物、生物活性大分子(如蛋白质、酶、DNA)甚至活细胞等，在药物递送、基因工程和组织工程等领域具有广泛的应用价值。

当前可降解高分子材料微球的制备方法有乳化法、喷雾干燥法、微流控法、加热分散法和静电喷射法；其中，静电喷射法具有工艺简单、材料普适性好、制备的微球纯度高等优势，而被广泛用于纯粉末微球和核壳结构微球的制造。然而市面上现有的单喷头静电喷射制备微球的产率低，难以满足大规模应用的要求。

目前基于多喷头的静电喷射系统存在以下缺点：

现有的多喷头排布方案没有系统性地研究喷头排布密度最大化的问题，存在空间利用率不高的局限；

现有的多喷头排布方案多采用线性排布、矩形阵列、六边形阵列等方式，其中心喷头电场强度低，外围喷头电场强度高，存在内外喷头电场强度差异大导致内外喷头喷射状态不同进而引起微球形貌和尺寸偏差大的问题；

现有多喷头静电喷射多采用注射泵及多分支流道进行供液，制造与装配误差容易导致各喷头之间流速不均，导致制备的微球形貌与尺寸差异大；

目前市面上缺乏针对静电喷射微球的自动化分离收集装置，人工收集会增加引入杂质、污染的风险。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种医用可降解高分子材料微球高效喷射方法及装置，解决了阵列针头在加高压时不同区域的针尖电场强度差异大的难题，以及喷射液滴范围大难以收集的问题，不仅能够实现医用可降解高分子材料微球的高效制备，还能实现微球自动化的分离、干燥与收集，极大的拓展了该技术应用能力。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种医用可降解高分子材料微球高效喷射装置，包括工作平台1，工作平台1内设有一对防尘电机4，在防尘电机4的滑台3上安装阵列式多喷头2；阵列式多喷头2正下方布置有环状电极6，环状电极6通过环状电极支架5、环状电极升降导轨29固定在工作平台1上；环状电极6的正下方设有收集器9；阵列式多喷头2、环状电极6、收集器9分别与高压静电发生器26的通道一、通道二、接地端相连；收集器9下方出口处安装电磁直通阀10和扁嘴喷头11，扁嘴喷头11下方贴近不锈钢过滤网带12，不锈钢过滤网带12由步进电机17驱动；不锈钢过滤网带12下方设有收集液回收斗14，收集液回收斗14的出口与重力沉降池13的入口相连，重力沉降池13的出口与回流泵16入口相连，回流泵16出口接冲刷喷头7，冲刷喷头7设置在收集器9边缘；

在扁嘴喷头11的一侧安装加热腔15，不锈钢过滤网带12穿过加热腔15，加热腔15的一端紧贴拂粉辊20，拂粉辊20和不锈钢过滤网带12配合，拂粉辊20紧贴收集导管21入口，收集导管21出口与旋风分离器25的入口相连，旋风分离器25通过分离器支架23上固定在工作平台1内，旋风分离器25排烟口与引风机相连，旋风分离器25的出料口与集粉罐22相连，集粉罐22放置在工作平台1内；拂粉辊20和驱动电机18连接；