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题名基于压电喷墨打印技术的食管支架载药层制备
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作者
郑跃靖
梁文峰
王婷婷
李松
朱慧轩
张凯
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机构
沈阳建筑大学机械工程学院
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
中国医科大学附属盛京医院消化内科内镜诊治中心
中国科学院大学
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出处
《工程设计学报》
北大核心
2025年第2期232-239,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52205319)
中国科学院青年创新促进会项目(2021200)
+2 种基金
辽宁省教育厅基本科研项目(JYTQN2023025)
沈阳市中青年科技创新人才支持计划项目(RC220482)
盛京345人才支持计划资助项目(M1317)。
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文摘
食管狭窄是食管癌的主要症状之一,目前载药食管支架被广泛应用于食管狭窄的临床治疗。现阶段,载药食管支架的制备方法主要为浸涂法与喷涂法,但该类方法所制备的食管支架载药层的材料受限且覆膜精度不高。为解决上述问题,提出了一种基于压电喷墨打印技术的食管支架载药层制备方法。首先,运用有限元仿真法设计了压电喷墨打印平台的温控箱并优化了温控参数,以促进打印材料固化成形,拓宽载药层的使用材料。然后,深入探究了压电喷头驱动波形的电压幅值、斜率参数及脉冲宽度对液滴直径的影响,并优化了驱动波形参数,以提高载药层的覆膜精度。最后,开展载药层打印实验,以验证温控箱仿真设计与驱动波形参数优化的准确性与有效性。实验结果表明,GelMA(gelatin methacryloyl,甲基丙烯酰化明胶)水凝胶在-4~4℃时的成形效果良好;液滴直径与驱动波形的电压幅值和斜率参数均呈正相关,但存在最佳脉冲宽度。在确保打印精度的前提下,确定了上升沿电压幅值为30 V,上升沿斜率和下降沿斜率均为7 V/ms,脉冲宽度为1.5 ms,并利用该驱动波形成功打印了固化成形效果良好、精度高且均匀的食管支架载药层,这可为载药食管支架的制备提供新思路。
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关键词
食管支架
喷墨打印
驱动波形
液滴直径
GelMA水凝胶
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Keywords
esophageal stent
inkjet printing
driving waveform
droplet diameter
GelMA hydrogel
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分类号
TP391.7
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TS101.4
[轻工技术与工程—纺织工程]
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