一种3D打印制备生物微针的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印制备生物微针的方法：将微针生成材料加热至流体状态，打印至冷却的基板上，打印材料快速冷却固化成型，打印针头向上提升，提拉微针生成材料，形成微针的顶端针尖结构，得到顶端直径20μm以下的微针，打印多个微针形成微针阵列，制得生物微针。本发明专利技术还公开了制备生物微针的装置，包括打印平台、注射装置、运动控制系统、打印控制系统、视觉识别与观测系统、辅助冷却装置。本发明专利技术对基板制冷，使打印出来的微针材料快速冷却成型，并且对针尖位置进行进一步冷却，首次通过3D直写打印的方式制备得到针尖直径小于20μm的生物微针，达到无痛微针的针尖直径尺寸要求，方法简单便捷，成本低，打印速度快，具有极大的经济价值。大的经济价值。大的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印制备生物微针的方法和装置


[0001]本专利技术涉及生物材料制造领域，具体涉及一种3D打印制备生物微针的方法和装置。

技术介绍

[0002]经皮给药是一种重要的给药方式，它可以避免胃肠道干扰，延长起效时间，减少副作用和简化给药过程。为了有效的经皮给药，研究人员开发了多种装置，其中，微针可以在不接触毛细血管和神经末梢的情况下穿透表皮，从而以一种无痛、微创的方式促进药物的吸收。由于这些优异的性能，微针给药方式被广泛应用。
[0003]微针按给药方式不同可归类为固体微针、涂层微针、中空微针、可溶微针等。现有技术中固体微针在插入和移除后在皮肤表面形成微米级的孔隙，孔隙可以便于药物制剂通过，从而在皮肤的局部作用或经过皮肤的毛细血管吸收而起到皮肤预处理的作用，微针预处理皮肤后，药物可以施加到皮肤表面的孔隙上，以达到经皮给药的目的；涂层微针将药物涂覆至微针表面以携带药物，但因涂覆手法和本身载药特性的原因，载药量较低；中空微针可直接通过中空针型给药，但制作成本和制作难度比较高，且因针头为中空结构，针头力学性能较差，容易断裂。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印制备生物微针的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：将微针生成材料加热至流体状态，然后从打印针头打印至冷却的基板上，打印材料在冷却的基板作用下快速冷却固化成型，同时所述打印针头向上提升，提拉所述微针生成材料，形成微针的顶端针尖结构，得到顶端直径20μm以下的微针，打印多个微针形成微针阵列，制得所述生物微针。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述冷却的基板的温度为T1，微针生成材料的固液转变温度为T2，T2
‑
T1＝20～50℃。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述基板采用设置在基板下方的底部制冷平台进行冷却。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述打印针头向上提升至微针预设高度的50～70％，关闭出料。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述打印针头向上提升至微针预设高度的50～70％，对打印针头位置进行风冷。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述风冷的温度为室温或室温以下。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于打印针头向上提升至关闭出料后，对针头位置进行风冷。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于采用辅助制冷装置，对打印针头位置进行风冷，所述风冷采用跟随风冷的方式，即辅助制冷装置的冷风出风口跟随打印针头同步向上提升，冷风出风口与打印针头保持相对位置不变。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述注射装置设有供料加热装置，将微针生成材料加热至流体状态。10.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述基板可拆卸的固定在打印平台上，所述底部制冷平台，设置在打印平台下方，给打印平台传热制冷，或直接在打印平台设置冷却装置，打印平台同时为底部制冷平台。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述打印平台设置冷却装置，所述打印平台中设置冷却液管道，所述冷却液管道中设有循环流动的冷却介质；冷却液管道与冷却系统相连，冷却系统供应冷却介质。12.如权利要求1～11之一所述的方法制备得到的生物微针，针尖顶端直径20μm以下。13.一种3D打印制备生物微针的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠若麟，李赛锋，吕俊杰，
申请(专利权)人：芯体素杭州科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：