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生物打印喷墨技术的市场前景与发展策略

更新时间: 2024-12-30 14:25:10  查看次数: 50    
喷墨式打印能产生微米级的液滴,这有助于提高打印的准确性,所以在生物制造领域受到了广泛关注。根据喷墨打印原理的不同,它可以分为按需式打印(DOD)和连续式打印(CIJ)。连续式打印是给墨盒里的材料施加压力,再借助振荡器连续振动,这样就会产生连续的喷射液滴。通过充电器让材料液滴产生带电荷和不带电荷两种情况,带电荷的液滴会在电极作用下发生偏转,不带电荷的液滴则通过电场进入回收器,方便回收利用。连续式打印的优点是速度快,可以产生快速射流,但缺点是设备复杂,需要振荡装置、充电装置和回收装置,而且打印精度不容易控制。目前,按需式打印应用很广泛,它又可以分为热泡式、机械式和压电式,这些方式的特点是结构简单、价格便宜。有个叫 Yiwei的人设计了气电混合微液滴按需喷射系统,能打印出浓度为1.0%的海藻酸钠溶液。Negro采用喷墨式打印方式实现了可灌注通道的构建。
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Ball用软计算的方法模拟喷墨过程。Wu提出了一种新的基于数据驱动的方法来预测生物打印过程中液滴的速度和体积。不过,喷墨式打印也有一些缺点。比如,在喷墨打印过程中,喷嘴口很容易产生卫星液滴;Christensen在喷墨打印时用双打印喷头打印NaAlg和CaCl2,很难控制;喷嘴口尺寸小,容易堵塞;液滴在粘接过程中容易脱水,导致结构力学性能变化;喷墨打印的结构可能会有气孔。在生物材料研究中,大多数学者都使用非温敏性材料,像NaAlg和CaCl2等。
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Sejeong设计了喷墨 - 喷雾打印系统,先喷墨打印一层NaAlg,然后喷雾一层CaCl2来实现交联成形。Boland用NaAlg和明胶材料打印出分支状结构。近几年,GelMA材料也受到了学者们的关注。GelMA是由明胶和甲基丙烯酸酐经过化学反应制成的。Kim在实验中充分展示了GelMA材料优良的力学和流变学特性,它能构建高度复杂的器官结构。与NaAlg相比,GelMA材料具有良好的结构稳定性和生物相容性。
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