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生物3D打印:科技与生物的奇妙融合

更新时间: 2024-12-30 14:45:48  查看次数: 85    
休斯(Hewes)等人用喷墨打印方式制造出了类血管结构。他们把海藻酸钠溶液打印到氯化钠溶液里交联成型,不过和GelMA比起来,海藻酸钠的生物相容性不太好。在打印过程的温度控制方面,科里根(Corrigan)提出了一种热喷墨打印头,上面有多个加热元件,管芯上还设有温度传感器。传感器的电压输出和所感测到的温度成比例。数模转换器的数字输入、输出电压和接收的数字值成比例。比较器一端连接传感器电压输出,另一端连接转换器电压输出。当转换器输出电压超过传感器输出电压时,比较器就会产生等效信号。打印头有个温度控制器,它会把数字和预选的温度阈值进行比较,以此来确定温度是否在选定范围内。
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2015年米尔·纳西里(Mir Nasiri)设计了一种含有集成温度控制系统的3D打印机。2016年哈特曼(Hartmann)设计了一种3D打印机,它包含温度控制系统,能提供稳定的温度环境,防止打印翘曲。2017年科朱哈里(Cojuhari)提出了一种基于最大稳定度方法实现控制的自动控制温度的3D打印系统。在国内,一些高校和科研院所在生物3D打印领域取得了很大进展。比如哈尔滨工业大学精密工程研究所、中国科学院沈阳自动化所器官制造团队、清华大学生物制造中心、浙江大学、西安交通大学等等。
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生物3D打印方面,2017年邵(Shao)等人根据CT图像,采用生物3D打印技术,研制出了与下颌骨宏观和微观缺损精确匹配的生物陶瓷支架。2018年赵(Zhao)等人采用新型气流辅助生物3D打印方式,实现了水凝胶微球的制备。他们还在微球内部打印出多种双螺旋微结构。