面向3D生物打印喷头的温度控制系统研究*
2021-10-14吴小艳王新南何国庚周惠兴
科技创新与应用 2021年28期
吴小艳,王新南,何国庚,周惠兴
(1.湖北理工学院 智能输送技术与装置湖北省重点实验室(筹),湖北 黄石 435003;2.黄石东贝压缩机有限公司,湖北 黄石 435000;3.华中科技大学 能源与动力工程学院,湖北 武汉 430074;4.北京建筑大学 机电学院,北京 100044)
3D打印技术在临床医疗上的应用,是基于多学科交叉融合发展起来的新兴技术,使得人类对器官组织再生梦想成为现实。在生物3D打印的技术研发和临床应用方面,美国、德国等发达国家处于领先地位,我国仍处于起步阶段。美国宾夕法尼亚大学MILLER等用浇注法复合载细胞水凝胶形成管道状血液通路。美国哥伦比亚大学NOROTTE等用自主开发的生物凝胶球体3D打印技术快速成形出无支架的小直径血管。德国弗劳恩霍夫研究所使用3D打印和“多光子聚合”快速成形出“人造血管”。新加坡南洋理工大学LEONG等利用选择性激光烧结制造血管支架结构。武汉大学中南医院血管外科利用液态光敏树脂选择性固化技术制作出组织工程带瓣静脉支架模型。清华大学器官制造中心通过在培养液中复合细胞生长因子,形成了细胞存活率达90%以上的三维结构体血管化脂肪组织。
温控系统是3D生物打印装置控制系统的重要组成部分,它关系到血管组织快速成形的质量与活性。3D生物打印喷头的温控系统主要是对双喷头打印区域的温度控制,该系统采用半导体直接热传导,利用半导体的帕尔贴效应,即电流通过两个不同的半导体组成的回路时,半导体上下两端会出现吸热和放热现象,随着电流方向的改变,原本吸热的一端转变为放热,原本放热的一端也随即变为吸热。……
登录APP查看全文
