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  本文關(guān)鍵詞：凝膠流道網(wǎng)絡(luò)3D打印制造研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《浙江大學(xué)》 2015年

凝膠流道網(wǎng)絡(luò)3D打印制造研究

胡穎  

【摘要】：3D打印技術(shù)是利用疊層累加原理的增材制造技術(shù),和傳統(tǒng)的減材制造方法相比,3D打印具有精度高、構(gòu)建速度快等優(yōu)勢,被廣泛地應(yīng)用于骨科、口腔科和人工血管等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。與生物、醫(yī)療緊密結(jié)合的細(xì)胞三維打印技術(shù),為在體外的環(huán)境下構(gòu)建形成具有特定功能的生物支架和人造器官提供了理論基礎(chǔ),使得人體器官的再生成為可能。而現(xiàn)有的細(xì)胞打印方法,受制于內(nèi)部營養(yǎng)通道無法方便有效的構(gòu)建,現(xiàn)有器官原型均在mm量級(jí)以下,無法打印出尺寸較大的器官。仿造自然器官內(nèi)部的血管系統(tǒng)制造出具有復(fù)雜三維流道系統(tǒng)的支架為組織內(nèi)部細(xì)胞的生存提供所需要的營養(yǎng),實(shí)現(xiàn)多種細(xì)胞的精確定位打印具有重要的意義。本論文針對(duì)3D打印凝膠流道網(wǎng)絡(luò)問題,結(jié)合凝膠形成原理和三維平臺(tái)的搭建,提出一種新型的凝膠流道打印方案,設(shè)計(jì)出一種新型的凝膠流道3D打印實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用已有平臺(tái)進(jìn)行一系列凝膠流道打印的實(shí)驗(yàn),探究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工藝參數(shù)對(duì)凝膠流道的影響以及細(xì)胞凝膠流道打印的可行性,為細(xì)胞打印奠定了基礎(chǔ)。論文主要開展的工作包括：一、在凝膠流道打印中,3D打印實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制是研究凝膠流道網(wǎng)絡(luò)打印制造的重要內(nèi)容。分別搭建氣泵供液系統(tǒng)和注射泵供液系統(tǒng),通過實(shí)驗(yàn)分析對(duì)比,采用注射泵供液系統(tǒng)。此外,構(gòu)建三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、打印噴頭和圖像觀察分析模塊,完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建。二、根據(jù)海藻酸鈉和氯化鈣的反應(yīng)原理,采用同軸噴頭制備海藻酸鈉中空凝膠管。利用本文中的3D打印實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)置不同的工藝參數(shù),進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,闡述了溶液濃度,噴射速度等工藝參數(shù)對(duì)中空凝膠管尺寸和強(qiáng)度的影響。三、控制三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)打印出圓柱形和網(wǎng)格形的三維立體凝膠流道網(wǎng)絡(luò),通過打印不同層數(shù)的三維結(jié)構(gòu)對(duì)比分析三維立體結(jié)構(gòu)的可通液性和穩(wěn)定性。并對(duì)立體凝膠流道的強(qiáng)度進(jìn)行分析,探究其在微流道方面的應(yīng)用。四、驗(yàn)證了細(xì)胞凝膠流道打印的可行性。在海藻酸鈉中加入小鼠成纖維細(xì)胞,利用本文中的3D打印實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成了細(xì)胞凝膠流道的制備。借助熒光顯微鏡對(duì)打印出的細(xì)胞凝膠流道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察檢測,對(duì)細(xì)胞進(jìn)行存活性分析,驗(yàn)證了細(xì)胞凝膠流道打印的可行性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318;TP391.73
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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