3d打印技术教程

浙江大学尹俊教授新发现,预固化投影式快速生物3D打印

发布日期:2020-08-06

投影光固化打印(别称数字光处理技术、数字光处理、简称为dlp打印)是一类传统化的光固化3D打印,具备总量大、速率快、精确度高优势。


倒置投影式光固化打印方式 具备液浮自支撑的特性,能够打印出1个比较复杂的3D模型。近些年,伴随着光敏生物油墨的发展壮大,采用投影式光固化技术开展生物3D打印变成可能。与传统化的挤压生物打印相比较,投影光固化生物打印具备可重复性高、生产制造水平强、无挤压剪切力等优势。


浙大的尹俊教授在《高级管理杂志》上发布了一篇文章,标题是”根据预交叉口连续投影光聚合打印技术对迁移的高频和高强度反应”。李扬博士、毛齐江博士、尹俊教授和傅建中教授是这篇文章的共同创作者。

光固化3D打印


创作者在印前事先交联感光生物材料,便于从打印环节中耗时,提升打印速率。根据对交联环节中双键聚合的精准测定,预交联环节中生成的预聚合物在凝胶点前的1个特定的适当间隔内被控制。


因为预交联工艺技术的发展,在光固化打印工艺技术各层中,平台上升、下降、等候液体稳定、底层剥离等工艺技术获得了提升。在探究预交联生物油墨打印性能的根本上,指出了一类根据引进光吸收剂来控制交联环节中的曝光量的连续生物打印方式 。该打印方式 借助靛蓝吸光体405nm波段的快速成型、匀称性和高效率吸光,省去了传统化dlp平台的多次重复上升和等候环节,达到了单一化匀称速率的层间连续交联。


与传统化的dlp相比较,新技术用时大大减少,当模型更细、层次越多时,优势更为明显,而且因为沒有明显的间隔等候,台阶纹波现象被明显抑制,打印精确度也获得明显提升。除此之外,创作者还证实了该方式 在细胞生物打印环节中具备保持细胞活力的优势,该方式 比传统化的dlp方式 (54.54.8%)具备更强的细胞活力(90.26.1%),而且根据打印混合pc12细胞和凝胶的生物墨水具备更强的细胞形状。

根据引进光吸收剂,能够精准控制生物油墨中光场的布置,結果更为匀称、可控。


可调绑定dlp先往相应光强下将所需的生物油墨辐照到相应的预交联水平,随后在打印环节中不因此目的暴露,而忽视了减少和增加打印平台的流程。与传统化的dlp相比较,打印時间大大缩短。


根据引进适合的吸光剂浓度,能够在安全稳定的层间粘着条件下达到,极大降低了固化深度,进而减少了过固化引起的Z方位生成偏差。


双键交联和流变性能的结果表明,凝胶化不是单一的连续过程。其中,大分子预聚物的形成耗时较长,但不影响油墨预交联过程的流变性能。正是这一过程的精确建模和实验拟合,作者认识到该过程在打印前一次完成,为优化提供了依据。