【技术实现步骤摘要】
制备三维图案化的多材料水凝胶异质结构的装置及方法
[0001]本专利技术涉及多材料水凝胶结构制备领域，特别是涉及一种制备三维图案化的多材料水凝胶异质结构的装置及方法。
技术介绍
[0002]水凝胶是一种由亲水的聚合物链组成的三维网络结构和在其中的水溶液组成的生物材料，由于其具有高含水量和较好的生物相容性，被认为是一种具有潜力的生物材料，被广泛用于生物制造领域的研究，受到了很多科学研究者的重视。各种新型的水凝胶被研发而应用于生物组织工程领域，比如用于组织修复和重建的水凝胶支架/敷料。其次，水凝胶材料也被广泛地作为生物研究载体，比如作为细胞培养基质和类器官模型，和药物递送载体，比如水凝胶微粒/微胶囊。另外由于不同的刺激
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响应型材料被开发和合成和水凝胶的多功能化，水凝胶机器，包括水凝胶执行器、传感器、光学和电子元件等，也得到了广泛的研究。
[0003]而生物体中的组织和器官是由大量重复的功能单元组成，而且具有异质性(heterogeneity)和层次结构(hierarchical structure)特...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制备三维图案化的多材料水凝胶异质结构的装置，其特征在于，包括注射泵、工作液池、打印针嘴以及三轴平移装置，所述注射泵通过导管与所述打印针嘴相连，作为液体双向驱动和计量装置，所述打印针嘴安装于所述三轴平移装置上，所述三轴平移装置实现所述打印针嘴的移动和定位，所述工作液池包括原液池和打印液池，所述原液池为双层结构，下层设置有多个储液槽，不同材料的水凝胶预配液分别被存放于不同储液槽中，在所述原液池的上层由含有两亲分子的油相液体覆盖所述储液槽，所述打印液池预先存放含有两亲分子的油相液体；在生成液滴序列时，所述三轴平移装置将所述打印针嘴定位至不同储液槽的水相液体和所述原液池上层的油相液体中，所述注射泵进行预设体积的液体吸取，交替吸取油相液体和不同的水相液体，生成含有不同材料组分的油包水液滴序列，其中，油相中的两亲分子通过扩散分布在水油界面而形成单层的两亲分子膜；在液滴打印过程中，所述三轴平移装置将所述打印针嘴定位至所述打印液池中油相液体中的预定位置，所述注射泵将对应液滴挤出到油相液体中的预定位置，实现液滴的空间排布，其中，一个液滴与至少另外一个相邻的液滴接触，在接触位置形成两亲分子的双分子层，实现液滴连接和液体封装，形成三维图案化的液滴堆叠结构。2.如权利要求1所述的用于制备三维图案化的多材料水凝胶异质结构的装置，其特征在于，还包括紫外线光固化装置，所述紫外线光固化装置用于通过紫外线光使所述液滴堆叠结构固化交联而形成微凝胶网络。3.如权利要求1或2所述的用于制备三维图案化的多材料水凝胶异质结构的装置，其特征在于，还包括校准平台，所述工作液池安置在所述校准平台上，所述校准平台用于在液滴打印前调节和校准所述工作液池的水平位置和相对于所述打印针嘴的角度位置，测量原点位置，设定打印坐标系。4.如权利要求1至3任一项所述的用于制备三维图案化的多材料水凝胶异质结构的装置，其特征在于，所述工作液池还包括存有清洗液的清洗液槽，在吸取不同液体之前，所述三轴平移装置还将打印针嘴末端定位至所述清洗液槽中进行洗涤。5.如权利要求1至4任一项所述的用于制备三维...
【专利技术属性】
技术研发人员：弥胜利，黄哲鑫，黄玉，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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