[发明专利]壳聚糖导管及其3D打印装置与打印方法

权利要求书

1.一种壳聚糖导管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以壳聚糖浆料和任选存在或不存在的支撑材料作为打印原料，使用打印装置，制备得到所述壳聚糖导管；

所述壳聚糖浆料由酸溶液和溶解于所述酸溶液中的壳聚糖组成，所述酸溶液选自甲酸溶液、乙酸溶液、乳酸溶液和乙醇酸溶液中的至少一种，所述壳聚糖与所述酸溶液的质量比为1:（2-10）；

所述支撑材料选自聚乳酸、聚己内酯、聚乙烯醇和聚乳酸-乙醇酸共聚物中的至少一种；

所述打印装置包括：3D打印平台，挤出3D打印成型模块，与挤出3D打印成型模块结合使用的旋转模块，任选与挤出3D打印成型模块结合使用的熔融沉积模块和冷冻干燥模块中的至少一种；

所述挤出3D打印成型模块包括挤出单元，其包括料筒、活塞、位于料筒内的壳聚糖浆料和位于料筒底端的针头；

所述3D打印平台用于承载打印件或支撑旋转模块；

所述旋转模块包括：步进电机和由步进电机驱动的旋转轴，所述旋转轴用于支撑沉积在其上的打印原料，所述步进电机放置在所述打印平台上；所述步进电机放置在3D打印平台上，旋转轴用于支撑沉积在其上的壳聚糖浆料；且挤出3D打印成型模块和旋转模块由同一台控制系统控制；在气压的作用下将挤出3D打印成型模块中的壳聚糖浆料挤出，使其沉积在旋转轴上；打印完成后，对得到的打印样品进行干燥；

所述旋转模块与挤出3D打印模块需满足如下关系：

旋转轴的旋转线速度或者挤出速度由公式(1)得出，

(1)

旋转轴的转速由公式(1)推导得出，

(2)

旋转轴旋转一周所用的时间为，

(3)

挤出3D打印模块的运动速度为，

(4)

其中,

v_extrusion 为壳聚糖的挤出速度；

n_axis 为旋转轴的旋转速度；

d_CS 壳聚糖的挤出尺寸；

v_syringe 针头的移动速度；

d_axis 旋转轴的直径；

t₁ 旋转一周所用的时间；

m 壳聚糖打印的层数。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液的浓度为10-80wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖导管中，圆形导管在不同位置有壁厚相同或不同、和/或每个横截面具有相同或不同的内径；所述壳聚糖导管由交错叠加的壳聚糖层组成；

所述壳聚糖导管为用于神经导管、血管、胰管或胆管修复的导管。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述熔融沉积模块包括线圈、缠绕在线圈上的聚合物、送料器和加热器，送料器用于将缠绕在线圈上的聚合物送入加热器中，加热器用来容纳熔融后的聚合物，加热器的底端设置喷嘴；

所述冷冻干燥模块包括用于干燥打印件的冷冻干燥机、用于将打印件初步定型的冷冻箱；所述冷冻箱围绕3D打印平台而设；

所述打印装置还任选含有或不含有控温部件，所述控温部件能够实现加热或降温，用于对打印件进行初步定型。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括对干燥后的打印件进行后处理的过程。