基于三维打印的组织工程支架成型工艺及其性能研究

索取号：密级：硕士学

位论文

基于三维打印的组织

工程支架成型工艺及其性能研究

研究生

指导教师

培养单位

一级学科

二级学科

完成时间

答辩时间:::::::姜杰杨继全朱莉娅电气与自动化工程学院电气工程电工理论与新技术2016年2月29日2016年5月6日

学位论文独创性声明

本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。

学位论文作者签名：日期：

学位论文使用授权声明

研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可以向国家有关机关或机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。（保密论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密论文，密级：

密期限为年。保

学位论文作者签名：

日期：指导教师签名：日期：

摘要

摘要

组织工程学是一门涉及生命科学、工程学和材料学等多领域的新兴学科。组织工程支架作为组织工程的载体，为细胞的生长提供了新陈代谢的环境，同时决定了新生组织和器官的大小和形状，是组织工程领域的研究热点。传统组织工程支架制备方法存在孔隙率可控性差、支架孔的贯通性低、孔分布不均匀等问题。三维打印技术作为一种新兴的组织工程支架制备方法，可以实现任意复杂结构、个性化支架的快速成型，同时避免传统制备方法所存在的各种问题，具有很大的应用前景。

本文首先介绍了组织工程支架的传统制备方法以及基于三维打印的快速成型制备方法，并在分析组织工程支架的性能要求的基础上，确定了基于压电微滴喷射和光固化气动挤出两种方式，实现组织工程支架的快速成型。其次，简述了压电微滴喷射和光固化成型的基本原理，再分别选用合适的成型材料、设计合理的实验方法、确定工艺参数和材料成分、分析各参数对支架成型情况的影响，并成功制备出了结构完整的组织工程支架。最后，对两种成型方式制备支架的性能进行测试，包括微观形貌测试、孔隙率测试、吸水率测试和降解性能测试。测试结果表明，压电微滴喷射和光固化气动挤出技术均制备出了高孔隙率、高吸水性和良好生物相容性的组织工程支架。

本文研究内容具有一定的组织工程应用价值，为进一步研究组织修复、重建、再生奠定了基础。

关键词：三维打印，组织工程支架，压电微滴喷射，气动挤出，光固化

Abstract

Abstract

Tissueengineeringisanemergingdisciplineinvolvinglifesciences,engineeringandmaterialsscienceandotherfields.Asacarrierfortissueengineering,tissueengineeringscaffoldprovidesametabolicenvironmentforcellgrowthanddeterminesthesizeandshapeofregeneratedtissueandorgans,whichhasbecomeahottopicinthefieldoftissueengineering.Itiswellknownthattraditionalmethodsusedforpreparingtissueengineeringscaffoldmayleadtosomeproblem,suchaspoorcontrollabilityofporosity,lowpenetrationofscaffoldholes,unevendistributionofholes,etc.Asanewprospectingmethodformanufacturingtissueengineeringscaffold,three-dimensionalprintingtechnologycanrealizepersonalizedcomplexstructurescaffolds,avoidingproblemsinthetraditionalmanufacturingmethods.Ithasgreatprospectsinthepreparationoftissueengineeringscaffold.

Firstly,thisthesisintroducesthetraditionaltissueengineeringscaffoldpreparationmethodsandthenewpreparationmethodsbasedontherapidprototypingtechnology.Onthebasisofanalyzingtheperformancerequirementsoftissueengineeringscaffold,thisthesisselectsthepiezoelectricinkjetprintingandthepneumaticextrusionwithsimultaneousphotocrosslinkingmethodstorealizescaffoldmanufacturing.Secondly,basicprinciplesofthepiezoelectricinkjetprintingandthepneumaticextrusionwithsimultaneousphotocrosslinkingmethodsaregiven.Afterdeterminationofformingmaterials,experimentalprograms,processingparametersandmaterialcompositions,somescaffoldsampleswithintegratedstructurearemanufactured.Finally,experimentstestingtheperformanceofthescaffoldincludingmicrostructure,porosity,waterabsorptionanddegradationarecarriedout.Theexperimentalresultsshowthatbothofthepiezoelectricinkjetprintingandthepneumaticextrusionwithsimultaneousphotocrosslinkingtechnologyhavetheabilityofmakingtissueengineeringscaffoldswithhighporosity,highwaterabsorptionandgoodbiocompatibility.

Inaword,thisthesishasacertainvaluefortissueengineeringapplicationslayingfoundationsforfurtherresearchesontissuerepair,reconstructionandregeneration.

KeyWords:Threedimensionalprinting,Tissueengineeringscaffold,Piezoelectricinkjetprinting,Pneumaticextrusion,photocrosslinking

目录

摘要.................................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................II第1章绪论..................................................................................................................1

1.1三维打印技术概述.................................................................................... …… 此处隐藏：11863字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……