本实用新型专利技术提供的一种中空凝胶微管制造装置，包括控制中空凝胶微管内径的中心支撑材料进料针、成型中空凝胶微管的凝胶材料进料部和控制中空凝胶微管外径的外部支撑材料进料部，本实用新型专利技术提供的一种中空凝胶微管制造装置，能够制备可控内外径尺寸的微米级中空凝胶微管。微管。微管。
【技术实现步骤摘要】
一种中空凝胶微管制造装置
[0001]本技术涉及一种中空凝胶微管制造装置，属于功能高分子材料制备
技术介绍
[0002]迄今为止，微尺度结构如微纳米颗粒、微纳米纤维已被用作支持缺陷组织细胞的药物传递支架，也可作为研究细胞
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细胞相互作用的基础材料，还可用于组织组装、组织器官再生以及药物载体。
[0003]众多微尺度结构中，中空微管由于其与血管类似的结构，在生物工程方面具有非常高的利用价值。而水凝胶材料由于其亲水性、通透性和生物相容性，在模拟生理微环境方面具有天然优势。因此，中空凝胶微管可用于模拟毛细血管，为研究人体血管系统中血液与组织之间的物质交换提供可用模型。
[0004]目前，在微尺度上制造具有中空结构的凝胶微管仍是难以攻克的瓶颈。现有方法:1、使用3D打印技术，借助牺牲材料在打印期间提供支持，待结构固化后经由增溶或液化将牺牲材料移除，从而形成中空结构，Pluronic F127在低温下液化的特性使其成为最常用的牺牲材料，然而其具有细胞毒性，对后续在生物研究方面的使用具有不良影响。2、使用同轴挤压打印技术，利用同轴喷嘴打印具有中空结构的凝胶微管，但是制备的微管外径与内径只能通过调整同轴喷嘴的外径与内针尺寸，受限于目前喷嘴与内径的加工精度，该方法只能用于制备毫米级外径的微管。因此，提供一种操作简单的、可连续生产的、能够制备微米级且自由控制中空微管内外径尺寸的装置具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种中空凝胶微管制造装置，能够制备可控内外径尺寸的微米级中空凝胶微管。
[0006]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种中空凝胶微管制造装置，包括控制所述中空凝胶微管内径的中心支撑材料进料针、成型所述中空凝胶微管的凝胶材料进料部和控制所述中空凝胶微管外径的外部支撑材料进料部，
[0007]所述中心支撑材料进料针一端具有内部支撑材料进料针管；
[0008]所述凝胶材料进料部包括相互连通的凝胶材料进料包覆管和凝胶材料出料针管，所述内部支撑材料进料针管自所述凝胶材料进料包覆管的一端口插入且二者之间的环形通道为凝胶材料进料通道，所述内部支撑材料进料针管的出料端与所述凝胶材料进料包覆管的另一端同时连通所述凝胶材料进料通道的出口，所述凝胶材料进料通道的出口与所述凝胶材料出料针管连通；
[0009]所述外部支撑材料进料部包括相互连通的外部支撑材料进料包覆管和包覆有外部支撑材料的多层材料出料针管，所述凝胶材料出料针管自所述外部支撑材料进料包覆管一端口插入且二者之间的环形通道为外部支撑材料进料通道，所述凝胶材料出料针管的出
料端与所述外部支撑材料进料包覆管的另一端同时连通所述外部支撑材料进料通道的出口，所述外部支撑材料进料通道的出口与所述多层材料出料针管连通。
[0010]本技术的有益效果是：内部支撑材料进料针管通入材料一，凝胶材料出料针管通入水凝胶，水凝胶进入凝胶材料进料通道，因为内部支撑材料进料针管与所述凝胶材料进料包覆管形成的是环形通道，使得水凝胶形成空心圆柱状，同时，材料一处于内部支撑材料进料针管内，材料一和水凝胶同时受到供料压力向凝胶材料进料通道的出口移动，并在此处水凝胶包覆在材料一外侧并从凝胶材料出料针管输出，形成具有两层结构的一级鞘流；提高材料一的输送速度同时降低水凝胶的输送速度，能够增大水凝胶形成的中空微管的内径，相反的，降低材料一的输送速度同时提高水凝胶的输送速度，能够减小水凝胶形成的中空微管的内径；外部支撑材料进料包覆管通入材料二，材料二进入外部支撑材料进料通道，因为凝胶材料出料针管与多层材料出料针管形成的是环形通道，使得材料二形成空心圆柱状，同时，一级鞘流处于凝胶材料出料针管内，一级鞘流和材料二同时受到供料压力向多层材料出料针管移动，并在此处材料二包覆在一级鞘流外侧并从多层材料出料针管输出，形成具有三层结构的二级鞘流，提高一级鞘流的输送速度同时降低材料二的输送速度，能够增大水凝胶形成的中空微管的外径，相反的，降低一级鞘流的输送速度同时提高材料二的输送速度，能够减小水凝胶形成的中空微管的外径，二级鞘流从多层材料出料针管输出后通过冷却或引发剂使得水凝胶固化，材料一和材料二可选用不与水凝胶发生化学反应的液态物质，从多层材料出料针管输出后能够自动脱离水凝胶，材料一可选用甲基纤维素溶液；材料二也可选用引发剂，如氯化钙溶液，能够提高水凝胶固化效果，最终形成由水凝胶制备的中空微管；通过控制材料一、水凝胶和材料二的输送速度，能够控制水凝胶形成中空微管的内径和外径。
[0011]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0012]进一步，所述中心支撑材料进料针包括腔体，所述腔体具有空腔，所述腔体两端分别开设有连通所述空腔的进料口和出料口，所述内部支撑材料进料针管固定在所述腔体上并与所述出料口连通。
[0013]进一步，所述中心支撑材料进料针还包括第一底座，所述第一底座开设第一通孔，所述第一底座固定在所述腔体上且所述第一通孔与所述出料口连通，所述内部支撑材料进料针管一端固定在所述第一底座上且与所述第一通孔连通，所述凝胶材料进料包覆管在其端部侧壁上开设一用于容置所述第一底座的第一固定槽，所述第一底座与所述第一固定槽密封连接。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果：第一底座嵌入第一固定槽内，使得中心支撑材料进料针和凝胶材料进料包覆管连接更加简单且提高连接的密封效果。
[0015]进一步，所述中心支撑材料进料针还包括第一密封圈，所述第一底座一端开设第一沉台，所述第一密封圈套设在所述第一沉台上，所述第一密封圈与所述第一固定槽内壁密封连接。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果：设置第一密封圈，提高第一固定座与第一固定槽的密封性；设在第一沉台上，提高第一密封圈安装的稳定性，提高密封效果。
[0017]进一步，所述凝胶材料进料部还包括第二底座，所述第二底座开设第二通孔，所述第二底座固定在所述凝胶材料进料包覆管一端且所述第二通孔与所述凝胶材料进料通道
的出口连通，所述凝胶材料出料针管固定在所述第二底座上且与所述第二通孔连通，所述外部支撑材料进料包覆管在其端部侧壁上开设一用于容置所述第二底座的第二固定槽，所述第二底座与所述第二固定槽密封连接。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果：第二底座嵌入第二固定槽内，使得凝胶材料出料针管和外部支撑材料进料包覆管连接更加简单且提高连接的密封效果。
[0019]进一步，所述凝胶材料进料部还包括第二密封圈，所述第二底座一端开设第二沉台，所述第二密封圈套设在所述第二沉台上，所述第二密封圈与所述第二固定槽内壁密封连接。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果：设置第二密封圈，提高第二固定座与第二固定槽的密封性；设在第二沉台上，提高第二密封圈安装的稳定性，提高密封效果。
[0021]进一步，所述凝胶材料进料部还包括第一进料管，所述第一进料管一端与所述凝胶材料进料通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中空凝胶微管制造装置，其特征在于，包括：控制所述中空凝胶微管内径的中心支撑材料进料针(1)、成型所述中空凝胶微管的凝胶材料进料部(2)和控制所述中空凝胶微管外径的外部支撑材料进料部(3)，所述中心支撑材料进料针(1)一端具有内部支撑材料进料针管(11)；所述凝胶材料进料部(2)包括相互连通的凝胶材料进料包覆管(21)和凝胶材料出料针管(22)，所述内部支撑材料进料针管(11)自所述凝胶材料进料包覆管(21)的一端口插入且二者之间的环形通道为凝胶材料进料通道(23)，所述内部支撑材料进料针管(11)的出料端与所述凝胶材料进料包覆管(21)的另一端同时连通所述凝胶材料进料通道(23)的出口，所述凝胶材料进料通道(23)的出口与所述凝胶材料出料针管(22)连通；所述外部支撑材料进料部(3)包括相互连通的外部支撑材料进料包覆管(31)和包覆有外部支撑材料的多层材料出料针管(32)，所述凝胶材料出料针管(22)自所述外部支撑材料进料包覆管(31)一端口插入且二者之间的环形通道为外部支撑材料进料通道(33)，所述凝胶材料出料针管(22)的出料端与所述外部支撑材料进料包覆管(31)的另一端同时连通所述外部支撑材料进料通道(33)的出口，所述外部支撑材料进料通道(33)的出口与所述多层材料出料针管(32)连通。2.根据权利要求1所述的一种中空凝胶微管制造装置，其特征在于，所述中心支撑材料进料针(1)包括腔体(12)，所述腔体(12)具有空腔(13)，所述腔体(12)两端分别开设有连通所述空腔(13)的进料口(14)和出料口(15)，所述内部支撑材料进料针管(11)固定在所述腔体(12)上并与所述出料口(15)连通。3.根据权利要求2所述的一种中空凝胶微管制造装置，其特征在于，所述中心支撑材料进料针(1)还包括第一底座(16)，所述第一底座(16)开设第一通孔(161)，所述第一底座(16)固定在所述腔体(12)上且所述第一通孔(161)与所述出料口(15)连通，所述内部支撑材料进料针管(11)一端固定在所述第一底座(16)上且与所述第一通孔(161)连通，所述凝胶材料进料包覆管(21)在其端部侧壁上开设一用于容置所述第一底座(16)的第一固定槽(25)，所述第一底座(16)与所述第一固定槽(25)密封连接。4.根据权利要求3所述的一种中空凝胶微管制造装置，其特征在于，所述中心支撑材料进料针(1)还包括第一密封圈(17)，所述第一底座(16)一端开设第一沉台(18)，所述第一密封圈(17)套设在所述第一沉台(...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄梦诗，孔兵，金迪琼，叶嘉明，
申请(专利权)人：浙江扬清芯片技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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