【摘 要】
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随着人口老龄化加剧,各种重大疾病频发,越来越多的人需要使用组织器官移植的手段来恢复健康、延续生命。然而不幸的是,目前器官的捐赠数量远远达不到病人的需求量,而且异体器官移植的患者也会因为免疫排斥需长期服用药物,3D生物打印正是为解决这个问题产生的。本课题紧跟这一热点,本研究围绕3D生物打印机的构建,设计了一种可三维移动平台系统和温度控制系统。以满足3D生物打印机的功能需求,并通过打印支架,测试温度控
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随着人口老龄化加剧,各种重大疾病频发,越来越多的人需要使用组织器官移植的手段来恢复健康、延续生命。然而不幸的是,目前器官的捐赠数量远远达不到病人的需求量,而且异体器官移植的患者也会因为免疫排斥需长期服用药物,3D生物打印正是为解决这个问题产生的。本课题紧跟这一热点,本研究围绕3D生物打印机的构建,设计了一种可三维移动平台系统和温度控制系统。以满足3D生物打印机的功能需求,并通过打印支架,测试温度控制系统的温控性能以及三维移动的支架打印性能。为实现打印机的三维运动,搭建了可X、Y、Z轴运动的平台,设计了步进电机DM422驱动器控制X、Y、Z轴的运动平台。为保证电机的足够精度,步进电机细分参数设为4000。设计了移动平台总体框架,分析了平台移动控制策略,设计了电路和控制程序。另一方面,设计了温度控制系统;建立了温度控制模型,并加入模糊控制算法提高了温度系统的温度控制效果。通过对温控系统的升降温实验测试、以及恒温测试,温控系统达到了0.7°C的控制精度,基本满足了系统需求。使用1%、3%浓度的海藻酸钠溶液打印出来的支架水分较易蒸发、打印的液滴容易汇聚在一起。使用5%的海藻酸钠溶液打印出来的皮肤支架模型成型效果较好,支架线条清晰且不易蒸发。通过测试支架孔隙率为1×1mm、纤维直径0.5mm,验证三维移动平台用于打印和构建人工组织的可行性。
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