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生物3D打印机的打印工艺有哪些

生物3D打印机的打印工艺有哪些

  • 分类:资讯中心
  • 发布时间:2022-04-06 11:00
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【概要描述】生物3D打印机的打印工艺根据成型原理和打印材料分为喷墨式、激光直写式、挤压式、光固化式打印等,那么,下面一起了解下生物3D打印机的打印工艺有哪些吧!

生物3D打印机的打印工艺有哪些

【概要描述】生物3D打印机的打印工艺根据成型原理和打印材料分为喷墨式、激光直写式、挤压式、光固化式打印等,那么,下面一起了解下生物3D打印机的打印工艺有哪些吧!

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  生物3D打印机的打印工艺根据成型原理和打印材料分为喷墨式、激光直写式、挤压式、光固化式打印等,那么,下面一起了解下生物3D打印机的打印工艺有哪些吧!

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  喷墨式生物3D打印机

  喷墨印刷是第一种生物3D印刷技术。 原理与传统的2D喷墨打印相似,利用压电或热驱动喷头,将生物油墨(水凝胶和细胞的混合物)分成一系列液滴,分层打印,即可形成含细胞的三维结构。 在这个过程中重要的是如何保证水滴相互贴合。 由于商用打印机可以改造成喷墨生物3D打印机,因此喷墨打印是一种成本较低的生物打印技术。

  此外,喷墨打印机可以配备多个喷头,可以同时打印不同的细胞,打印速度很快。 喷头的驱动压力小,所以不能印刷高粘度的材料和高浓度的细胞。 低粘度材料印刷成型后结构强度小,不能满足后续体外培养和移植的需要,粘度因素导致适用生物材料范围缩小。 另外,在喷墨打印过程中可能对细胞造成机械损伤和热损伤,这些缺点也限制了喷墨打印技术的广泛应用。

  激光直写式生物3D打印机

  该方法也以液滴为基本成型单元,利用激光吸收材料产生微泡,可以避免细胞直接接触高能激光。 首先,在玻璃基板上涂布激光吸收材料,在激光吸收层表面均匀地扩散生物油墨; 其次,印刷时激光穿透玻璃基板,使吸收层材料产生气泡,气泡膨胀使生物材料和细胞脱离基板,堆积在成形台上。三维运动平台可以驱动玻璃基板或成形平台的运动,从而使三维结构制造成形。 从某种意义上说,激光直写技术也是一种无头喷墨打印方式。

  与喷墨印刷技术相比,该技术可以避免生物油墨与处理装置直接接触。 这种非接触式制造方式不会对细胞造成机械剪切损伤。 这种方式可以印刷高粘度的生物材料,适用材料的范围也比喷墨印刷更广。

  但该技术目前主要处于研究阶段,应用较少。 主要原因如下:1)基于激光直写原理的打印机成本高,技术也不够成熟,缺乏商业化的打印装置; 2 )每次印刷一层,在激光吸收材料上涂抹生物油墨需要时间; 3 )产生的液滴重现性有待进一步研究。

  挤出式生物3D打印机

  挤压印刷技术是应用最广泛的生物印刷方法,可以印刷高粘度的生物材料。 该方法使用气压或机械驱动的喷头可控地挤出生物墨水。 微纤维由机头挤出,堆积在成形平台上形成二维结构,随着机头或成形平台在z方向的运动,二维结构层叠形成三维结构。在拉伸打印中,连续的拉伸力不仅可以拉伸各个液滴,还可以拉伸不间断的纤维。 这种成型方式可以印刷不同粘度的生物材料和不同浓度的细胞,材料适用范围广,可以制备结构强度高的组织结构。

  光固化生物3D打印机

  光固化印刷类似激光直写印刷,利用光选择性的交联生物油墨,使层固化形成三维结构。 紫外光通过数字微镜器件选择性地投射的到生物油墨表面,照射区域的材料开始固化,通过成形台的上下运动逐层固化,得到三维结构。

  光固化印刷装置利用数字投光器使生物油墨的整个面固化,因此效率高,无论单层结构的复杂性如何,印刷时间相同,印刷精度高。 打印机只需要一个垂直工作的平台,与其他方法相比,装置简单、容易控制的缺点是紫外光及其引发剂会对细胞造成伤害。

  以上介绍的就是生物3D打印机的打印工艺有哪些,如需了解更多,可随时联系我们!

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