[发明专利]一种生物3D打印方法及具有随形制冷功能的生物3D打印设备

权利要求书

1.一种生物3D打印方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.获取生物体的医学影像数据，然后通过三维图像重建算法或医学图像处理软件重建生物体的三维图像，建立生物体三维模型；

S2.使用切片软件处理步骤S1得来的生物体的三维模型，设置打印参数，转换为打印机可以识别的机器代码；

S3.设定二区段温控高温喷头的工作参数；

S4.将选择打印的生物材料放进二区段温控高温喷头的料筒中，设置二区段温控高温喷头的料筒和针头的加热温度和加热时间，对生物材料进行加热；

S5.待生物材料达到熔融状态以后，手动进行生物材料的预挤出，观察高温喷头挤出来的生物材料状态是否为连续的透明丝状，确认为连续的透明丝状后，或待打印完第一层后，开启涡流管进行制冷，同时调节二区段温控高温喷头的针头温度比料筒温度高5℃～10℃；

S6.控制涡流管的气流量和其所连接的万向喷气管的喷嘴与高温喷头针头之间的距离，使材料在涡流管制冷作用下从熔融状态变为固态的相变时间为3s～5s，直至得到打印产物。

2.根据权利要求1所述的生物3D打印方法，其特征在于，还包括如下步骤：

开启打印前，在打印平台贴附一层双面胶或者其他利于生物材料贴附的胶带；

打印完毕后，用铲刀轻轻铲入打印物底部与打印平台贴胶的连接处，缓慢推进，将打印产物取出。

3.根据权利要求2所述的生物3D打印方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将打印产物放进培养皿，在其表面涂抹细胞悬液，加入经过灭菌后的培养基，放进细胞培养箱。

4.根据权利要求3所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述步骤S2中，设定打印速度为5mm/s～15mm/s、打印层厚为0.05mm～0.3mm。

5.根据权利要求1～3任一所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述二区段温控高温喷头为气动螺杆挤出式喷头，所述步骤S3中，设定挤出气压为0.2MPa～0.3MPa，螺杆挤出速度为0.1ml/min～0.5ml/min。

6.根据权利要求1～3任一所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述步骤S4中，设置所述二区段温控高温喷头的料筒和针头加热温度均为140℃～180℃，加热时间为20min～30min。

7.根据权利要求1～3任一所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述涡流管进气量为0.05m³/min～0.12m³/min，空压机的输入气压为0.4Mpa～0.8Mpa，所述万向喷气管的喷嘴对准所述高温喷头的针头下方5mm～10mm位置处；和/或，涡流管输出的冷风接触到材料时温度为4℃～10℃，冷风风速为2m/s～3m/s。

8.根据权利要求1～3任一所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述步骤S6中，打印产物为血管模型，直径为4mm～10mm，壁厚为0.2mm～1mm，高度为50mm。

9.根据权利要求1～3任一所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述生物材料为聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)或明胶中的一种。