【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及生产使用增材制造生产的物体。
技术介绍
1、需要利用3d打印等现代技术来制造组织工程支架、植入式或经口递送的药物释放材料、用于软组织和硬组织替代重建。在许多技术中，组织工程和增材制造(am)技术最近已被测试用于制造硬组织重建设备和组织工程支架，它们是生物稳定的、可生物降解的或部分可生物降解的，取决于其使用的适应症。支架的一些标准包括例如生物相容性、足够的机械强度、生物可降解性或生物稳定性以及足够的孔隙率。支架的生物相容性可定义为其支持正常细胞活动(包括分子信号传导系统)而不会对宿主组织产生任何局部和全身毒性作用的能力。此外，硬组织替代设备或生物稳定支架应长期承受生理功能的负荷。对于可植入构造物和牙科构造物，要求可包括例如无毒性、非过敏性、抗菌性、足够的强度、耐磨性和表面纹理(植入物)和光泽度(牙科构造物)。
技术实现思路
1、本专利技术的各种实施方案寻求的保护范围由独立权利要求阐述。本说明书中描述的未落入独立权利要求的范围的示例性实施方案和特征(如果有的话)应被解释为用于理解本专利技术的各种实施方案的示例。
2、根据第一方面，存在一种用于生产可打印物体的方法，该方法包括：使用具有一个或若干可移动打印头的打印元件向支持材料中注射打印材料，其中该支持材料包含作为自由基聚合引发剂的引发剂，该引发剂兼容于在不导致支持材料聚合的同时增强打印材料的固化；以及在打印过程的步骤中，在使用提供光的至少一个发光源来固化所注射的打印材料的情况下对支持材料进行激活，该光导致打印材料聚
3、在根据第一方面的示例性实施方案中，该方法可包括树脂注射生物打印，其使用挤出3d打印机，具有沿x-y-z方向移动的注射端头或打印表面平台，并且向生物相容性水凝胶支持物同时逐层注射和固化物体的材料。
4、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料的量增加，即，在打印头垂直(y方向)移动时填充包含支持材料的打印孔，以允许在支持材料中发生打印。
5、在根据第一方面的示例性实施方案中，在打印头的垂直移动期间填充打印孔的支持材料在喷射到支持材料的孔之前通过uv辐射、微波或加热该管来激活。
6、在根据第一方面的示例性实施方案中，作为支持材料，是生物相容性、非固体支持且消除自由基聚合或前端聚合氧抑制的支持材料，打印材料被注入其中并在其中聚合，该聚合的方式使得打印层将经由注射材料的聚合反应而彼此粘附。
7、在根据第一方面的示例性实施方案中，在支持材料中存在自由基聚合或前端聚合引发剂添加剂，其兼容于加速可注射材料的固化但不引起支持材料的固化。
8、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料包括保护性气体，用于确保随着在打印物体上形成氧抑制表面层而发生打印材料的聚合。保护性气体也可称为保护气体。
9、在根据第一方面的示例性实施方案中，保护性气体保护形成的自由基不被氧化，从而延长其寿命。
10、在根据第一方面的示例性实施方案中，保护性气体在支持材料中的添加剂激活用于自由基形成期间形成。
11、在根据第一方面的示例性实施方案中，打印将在具有最高量的保护性气体和加速聚合的自由基的支持材料的表面层中进行。
12、在根据第一方面的示例性实施方案中，打印材料具有比支持材料更低、等于或更高的密度，并且根据密度差(δρ)，打印材料被喷射到支持材料中或其表面上以利于在考虑到支持材料温度下表面能和阿基米德原理的影响的情况下表面张力对支持可打印材料的影响。
13、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料的凝胶状组合物通过液体分子和胶凝剂分子之间的分子间力增加其表面能和黏度，并且这增加了对可打印材料的支持。
14、一般而言，支持材料可以是凝胶或液体，以通过增加表面张力来获得支持。
15、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料的自由基聚合引发剂添加剂可以通过与可聚合注射材料相同或不同波长的光、通过微波或通过升高的温度来激活。
16、在根据第一方面的示例性实施方案中，待转移到可打印物体的支持材料中存在胶体颗粒、生物活性分子、抗菌组分、药物、化合物、填料或细胞的添加剂。
17、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料借助可打印材料的引发剂体系中的引发剂确保可打印材料的即时固化，并且由此，可打印物体可以具有复杂的形状而无需对打印表面平台的若干支持物。
18、在根据第一方面的示例性实施方案中，该方法可至少部分地使用自动注浆成型(robocasting)3d打印机或多喷打印机来进行，该打印机具有用于打印材料的腔室和注射端头，它们经由温度或超声波控制打印材料的任选填料和其他添加剂的黏度和分散性。
19、在根据第一方面的示例实施方案中，该方法包括使用计算机程序来控制打印速度、打印层厚度、打印材料黏度和填料分散性、聚合光波长、打印过程中的功率、用激活的新支持材料填充支持材料的速率以及在打印过程中改变支持材料。
20、在根据第一方面的示例实施方案中，通过打印材料的第一次接触，可打印物体最初被固定到支持材料孔的底部或壁。另外或替代地，可打印物体可在打印过程期间固定至孔的壁和/或底部。
21、在根据第一方面的示例性实施方案中，该方法由包括一个或若干个发光单元的系统进行，该发光单元用于激活支持材料中的引发剂以加速聚合并诱导打印材料的光引发聚合，并且允许光聚合在将打印材料注入到支持材料期间或之后发生，以使打印材料固化并将注射的材料层彼此粘附。
22、在根据第一方面的示例性实施方案中，用于引发和传播聚合的光辐射是连续的或脉动的一个或若个波长，并且其来自一个或多个方向。
23、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料是非固体材料，是具有或不具有固体、半固体、分子、离子或细胞添加剂的高黏度液体或凝胶，其可附着在打印物体的内部或表面或两者上。
24、在根据第一方面的示例性实施方案中，每当打印材料易于发生聚合的氧抑制时，支持材料都会保护打印材料免受环境氧气的影响。
25、在根据第一方面的示例实施方案中，支持材料将如生长因子的生物活性化合物、抗微生物化合物、药物、生物活性填料、细胞或可打印传感器转移到可打印物体的内部部分的表面。
26、在根据第一方面的示例实施方案中，打印物体包括由支持材料的材料、化合物和系统形成的用于压力、温度、ph、抗体和其他免疫系统监测的智能传感器。
27、在根据第一方面的示例性实施方案中，支持材料和打印材料可在打印过程期间改变，这使得打印物体能够具有打印材料、化合物和从支持材料转移到打印物体的材料的层状结构。
28、根据第二方面，存在一种包括被配置为执行根据第一方面的方法的自动注浆成型设备的系统。
29、根据第三方面，存在一种包括多喷打印机设备的系统，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于生产可打印物体的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述激活的引发剂体系导致在所述支持材料中形成自由基并且所述自由基用于激活所述打印材料的反应性基团。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述支持材料包含第一层和第二层，并且其中所述方法包括向所述支持材料的所述第一层中注射所述打印材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一层包含比所述第二层更高浓度的气体和更高浓度的自由基以及表面能。
5.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括向所述打印孔的底部上或壁上并且/或者在所述支持材料的顶部上提供所述支持材料。
6.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括在所述后加的支持材料进入所述打印孔之前激活在管中的所述后加的支持材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中使用UV光、或通过使用热、或通过使用微波来激活所述后加的支持材料。
8.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述支持材料为牛顿或非牛顿流体或凝胶或黏性液体或包含水凝胶和添加剂的混合物
9.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述注射逐层进行，并且所述固化导致经注射的层经由聚合而彼此粘附。
10.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述固化包括使用多个发光源，并且所述多个发光源提供超过一个方向的光辐射。
11.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述打印材料为可生物降解或生物稳定的树脂或树脂复合材料，其由含有一个或多个反应性官能团的可聚合单体或共聚单体体系与允许所述树脂或树脂复合材料聚合的化合物组成。
12.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述支持材料为具有AZO引发剂的水凝胶，并且其中使用UV光来激活所述支持材料导致化学反应，在所述化学反应中在保护气体形成的同时形成自由基。
13.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述至少一个发光源在所述打印期间连续提供聚合光，或在所述打印开始、期间和/或之后以脉冲的形式提供聚合光。
14.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述固化使用多个发光源，并且所述多个发光源提供多个波长的光辐射。
15.一种包含3D打印设备的系统，其中所述系统包含用于执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法的装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于生产可打印物体的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述激活的引发剂体系导致在所述支持材料中形成自由基并且所述自由基用于激活所述打印材料的反应性基团。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述支持材料包含第一层和第二层，并且其中所述方法包括向所述支持材料的所述第一层中注射所述打印材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一层包含比所述第二层更高浓度的气体和更高浓度的自由基以及表面能。
5.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括向所述打印孔的底部上或壁上并且/或者在所述支持材料的顶部上提供所述支持材料。
6.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括在所述后加的支持材料进入所述打印孔之前激活在管中的所述后加的支持材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中使用uv光、或通过使用热、或通过使用微波来激活所述后加的支持材料。
8.根据任一在先权利要求所述的方法，其中所述支持材料为牛顿或非牛顿流体或凝胶或黏性液体或包含水凝胶和添加剂的混合物，并且所述支持材料不被所述发光源固化。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：佩卡·瓦利图，
申请(专利权)人：拉约三D生物技术公司，
类型：发明
国别省市：
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