[发明专利]一种立体微流道多孔支架的分层制造方法

摘要

一种立体微流道多孔支架的分层制造方法，先模拟自然器官的微观结构，制造出具有仿血管系统的微流道结构的树脂模具，然后用硅橡胶翻制出微流道结构的负型，再用生物材料溶液填充负型，硅橡胶模具上移使生物材料溶液与超低温平板垂直接触，待生物材料溶液凝固后，硅橡胶模具下移以实现生物材料冰冻结构脱模，通过重复生物材料溶液填充与硅胶模具上下移动，实现具有立体微流道支架的精确层间定位与冷冻凝结成形，获得生物材料立体冰冻结构，将超低温平板与生物材料立体冰冻结构真空冻干，获得具有立体微流道系统与定向多孔结构的生物材料支架，本发明具有直接成形包含复杂空间微流道系统和定向多孔结构的立体器官支架的优点。

主权项

一种立体微流道多孔支架的分层制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)模拟自然器官的微观组织结构，采用计算机辅助软件Pro/Engineer、UG或CorelDraw设计出具有仿血管系统的微流道结构支架的数字模型或掩膜，2)利用快速成形或微制造技术制造出支架的物理原型，然后利用液态硅橡胶在真空条件下填充支架的物理原型，凝固脱模后可获得支架微流道结构的负型，硅橡胶单体与固化剂质量比介于100∶1‑100∶3，3)用氧等离子体照射硅橡胶模具结构的负型表面，然后将其固定在三维移动工作台上，并用质量分数为1％‑10％的水溶性生物材料溶液填充微流道结构的负型，水溶性生物材料包括胶原蛋白、明胶、壳聚糖、丝素蛋白、海藻酸钠或者它们的混合物，当采用它们的混合物时，其间为任意比例，4)调节三维移动工作台向上移动距离H，使硅橡胶模具内的水溶性生物材料溶液与超低温金属平板或玻璃平板垂直接触，待水溶性生物材料溶液冷冻凝固后，调节三维移动工作台下移实现生物材料冰冻结构与硅橡胶模具的脱模，以完成第一层微流道结构的成形，冰冻结构的厚度T等于硅橡胶模具的结构负型深度，所述的超低温为‑60℃至‑180℃之间，5)然后通过重复步骤3)的水溶性生物材料溶液填充和步骤4)，以实现具有多层微流道结构的支架的精确层间定位与冷冻凝结成形，获得生物材料立体冰冻结构，其中第N层结构成形时，工作台需向上移动的距离计算为H‑(N‑1)*T，其中，N≥2，6)将超低温金属平板或玻璃平板与生物材料立体冰冻结构一起放入真空冻干机，冷井温度为‑90℃，2‑5天后可获得具有立体微流道系统与定向多孔结构的生物材料支架。