凝胶纤维连续制造装置及连续制造方法和生物打印机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种凝胶纤维连续制造装置及连续制造方法和生物打印机，该凝胶纤维连续制造装置包括至少两个原料供给装置；多通道输送装置，所述多通道输送装置通过若干输送管道与所述原料供给装置连接；汇合装置，所述汇合装置具有输出管道，所述汇合装置与若干所述输送管道连接，用以汇合若干所述输送管道输送的物质，并从所述输出管道流出，所述输出管道连接输送设备，所述输送设备用以对所述输出管道流出的物质进行输送。利用本发明专利技术实施例的装置能够实现凝胶纤维的在线连续制备，得到大量、尺寸均匀的凝胶纤维，同时适用多物质体系下的缓慢成胶。

Gel fiber continuous manufacturing device, continuous manufacturing method and biological printer

【技术实现步骤摘要】
凝胶纤维连续制造装置及连续制造方法和生物打印机
本专利技术涉及凝胶纤维
，尤其是涉及一种凝胶纤维连续制造装置及连续制造方法和生物打印机。
技术介绍
水凝胶(Hydrogel)是一类极为亲水的三维网络结构凝胶，它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。目前水凝胶纤维应用广泛，其中明胶材料因具有高度生物降解性和良好的生物相容性而被广泛使用，但是现有的制备方法无法大量、持续地制备出明胶纤维，同时制备过程中还存在细胞损伤、管路堵塞、成形时间不可控等问题。目前有以下几种学术披露明胶纤维制备技术，其中：1)温度交联技术(Thermalcrosslinkingtechnique)，明胶材料随温度变换经历可逆相变，在低温条件下(如低于20度)会变成固态，但是当温度升高到一定温度(如37度)时会从固态转变成液态，此反应过程可逆。但是现有依靠温度交联技术制备明胶纤维的制备过程中往往反应时间不可控，同时挤出的明胶纤维尺寸不均匀。2)酶交联技术(Enzymaticcrosslinking)，依靠转谷氨酰胺酶的缓慢交联，可以比较容易地制备出明胶纤维，同时酶反应交联的明胶纤维因形成共价键，形成的结构弹性很高。但是传统的酶交联需要长时间使明胶成形，同时长的管道也会不可避免地造成管路堵塞等问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种凝胶纤维连续制造装置及连续制造方法和生物打印机，利用该凝胶纤维连续制造装置能够控制凝胶纤维的成形时间，制备出的凝胶尺寸均匀，同时不会造成管道堵塞。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供一种凝胶纤维连续制造装置，包括：至少两个原料供给装置；多通道输送装置，所述多通道输送装置通过若干输送管道与所述原料供给装置连接；汇合装置，所述汇合装置具有输出管道，所述汇合装置与若干所述输送管道连接，用以汇合若干所述输送管道输送的物质，并从所述输出管道流出，所述输出管道连接输送设备，所述输送设备用以对所述输出管道流出的物质进行输送。通过控制输送管道的粗细和长度，可以达到控制不同原料的输出比例的目的。本专利技术实施例的凝胶纤维连续制造装置至少具有如下有益效果：本专利技术实施例提供了一种凝胶纤维连续制造装置，在使用时将凝胶纤维原料分别置于多个原料供给装置中以分别供应原料，同时利用多通道输送装置输送凝胶纤维原料并控制不同凝胶纤维原料的输送流速，能够根据不同类型凝胶的需求适应性调整原料的加入量和原料加入的速度，以达到控制凝胶纤维成形时间的目的，利用输出设备及时将成形的凝胶纤维输出，以避免管道堵塞，利用本专利技术实施例的装置能够实现凝胶纤维的在线连续制备，得到大量、尺寸均匀的凝胶纤维，同时适用多物质体系下的缓慢成胶。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，所述输送设备为所述多通道输送装置。利用输送设备对输出管道流出的成形的凝胶纤维输送时，可以选择使用另外的单通道或者多通道输送装置，也可以选择将汇合装置上的输出管道重新接回在前的多通道输送装置中，优选使用在前的多通道输送装置，能够节约成本并且使得整个凝胶纤维连续制造装置占用空间小。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，还包括光照装置。所述光照装置主要是对汇合装置尤其是输出管道进行照射，在一些实施例中还可以对整个凝胶纤维连续制造装置进行照射。用以对所述凝胶纤维连续制造装置进行光照。水凝胶有很多种类型，有的水凝胶具有热不稳定性，对于热不稳定性的水凝胶施加光照，能够防止由于固化而导致流动性变差的问题。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，还包括加热装置，所述加热装置用以对所述原料供给装置进行加热。水凝胶有很多种类型，有的水凝胶比如海藻酸钠(Alginate)，其不需要加热，与Ca2+离子在常温下即能形成纤维。有的水凝胶具有热不稳定性，比如明胶，在低温下为固体，在高温(如大于37度)下为液态，设置加热装置如水浴锅加热能够保持明胶呈液态状。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，所述加热装置为水浴锅。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，所述多通道输送装置为多通道蠕动泵。利用多相驱动蠕动泵技术，能够克服多流相混合交联反应流体独立驱动问题，解决酶反应交联下明胶纤维的成形时间不可控问题，同时降低了凝较纤维制造的设备需求和操作成本，极大地提高了凝胶纤维的制备效率。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，所述多通道蠕动泵具有卡紧装置，所述卡紧装置用以卡紧所述输送管道，以对所述输送管道的流速进行控制。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，所述汇合装置为Y型结构或者T型结构。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，还包括储存装置，所述储存装置用以存储所述输送设备输送过来的物质。根据本专利技术的一些实施例的凝胶纤维连续制造装置，所述储存装置为培养皿。本专利技术的第二方面，提供一种生物打印机，包括上述的凝胶纤维连续制造装置。本专利技术的第三方面，提供一种凝胶纤维的连续制造方法，包括以下步骤：分别取凝胶纤维原料，分别输送所述凝胶纤维原料并控制所述凝胶纤维原料的输送流量；对所述凝胶纤维原料进行汇流，反应得到凝胶纤维；输送所述凝胶纤维。附图说明图1为第一实施例中凝胶纤维连续制造装置的结构示意图。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本专利技术实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凝胶纤维连续制造装置，其特征在于，包括：/n至少两个原料供给装置；/n多通道输送装置，所述多通道输送装置通过若干输送管道与所述原料供给装置连接；/n汇合装置，所述汇合装置具有输出管道，所述汇合装置与若干所述输送管道连接，用以汇合若干所述输送管道输送的物质，并从所述输出管道流出，所述输出管道连接输送设备，所述输送设备用以对所述输出管道流出的物质进行输送。/n

【技术特征摘要】
1.一种凝胶纤维连续制造装置，其特征在于，包括：
至少两个原料供给装置；
多通道输送装置，所述多通道输送装置通过若干输送管道与所述原料供给装置连接；
汇合装置，所述汇合装置具有输出管道，所述汇合装置与若干所述输送管道连接，用以汇合若干所述输送管道输送的物质，并从所述输出管道流出，所述输出管道连接输送设备，所述输送设备用以对所述输出管道流出的物质进行输送。


2.根据权利要求1所述的凝胶纤维连续制造装置，其特征在于，所述输送设备为所述多通道输送装置。


3.根据权利要求1所述的凝胶纤维连续制造装置，其特征在于，还包括光照装置。


4.根据权利要求1所述的凝胶纤维连续制造装置，其特征在于，还包括加热装置，所述加热装置用以对所述原料供给装置进行加热。


5.根据权利要求4所述的凝胶纤维连续制造装置，其特征在于，所述加热装置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少华，曹远雄，赵浩然，胡志伟，徐冰，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东;44