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一種用于生物打印的旋轉(zhuǎn)裝置及其使用方法與流程

文檔序號:11787885閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于3D生物打印的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,旋轉(zhuǎn)桿水平布置且被驅(qū)動旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)桿為中空結(jié)構(gòu)且其表面設(shè)有至少一個孔,在3D生物打印過程中,營養(yǎng)液通過中空結(jié)構(gòu)并且一部分營養(yǎng)液經(jīng)所述至少一個孔滲出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,旋轉(zhuǎn)桿被轉(zhuǎn)速可控電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)桿的至少一端可拆卸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,旋轉(zhuǎn)桿的表面涂有至少一層可滲透液體的生物相容性物質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,所述生物相容性物質(zhì)包括生物相容性水凝膠或多孔高分子薄膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,所述生物相容性水凝膠能夠通過包括溫控、PH調(diào)節(jié)、酶解、化學反應(yīng)的生物、物理或化學方法去除或分離。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,所述生物相容性物質(zhì)為以下材料中的一種或幾種的組合通過化學改性、共聚、物理共混、表面修飾方法形成的物質(zhì):明膠材料及其復合物、飽和脂肪酸、由聚N,N-二乙基丙烯酰胺、羥丙基甲基纖維素、聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯和聚氨酯、聚氧化乙烯及其衍生物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)桿,其特征在于,旋轉(zhuǎn)桿的材料具備力學強度,其形狀、結(jié)構(gòu)、長短和孔徑大小是根據(jù)所需要打印的管狀組織進行個性化設(shè)置的。

8.一種可供給營養(yǎng)的3D生物打印平臺,其特征在于,包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的旋轉(zhuǎn)桿以及營養(yǎng)供給系統(tǒng),在3D生物打印過程中,營養(yǎng)供給系統(tǒng)將營養(yǎng)液輸送至旋轉(zhuǎn)桿,營養(yǎng)液通過旋轉(zhuǎn)桿的中空結(jié)構(gòu)并且一部分營養(yǎng)液經(jīng)旋轉(zhuǎn)桿表面上的至少一個孔滲出。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的3D生物打印平臺,其特征在于,旋轉(zhuǎn)桿具有第一端和第二端,營養(yǎng)供給系統(tǒng)包括營養(yǎng)液容器、營養(yǎng)液輸送管、營養(yǎng)液回收管和泵,營養(yǎng)液輸送管的一端伸入營養(yǎng)液容器內(nèi)且另一端通至旋轉(zhuǎn)桿的第一端,營養(yǎng)液回收管的一端通至旋轉(zhuǎn)桿的第二端且另一端伸入營養(yǎng)液容器內(nèi),泵位于營養(yǎng)液輸送管的管路中,在3D生物打印過程中,營養(yǎng)液通過泵抽吸到營養(yǎng)液輸送管中并進入旋轉(zhuǎn)桿的中空結(jié)構(gòu),進入中空結(jié)構(gòu)的一部分營養(yǎng)液經(jīng)旋轉(zhuǎn)桿表面上的至少一個孔滲出,另一部分營養(yǎng)液通過中空結(jié)構(gòu)且經(jīng)營養(yǎng)液回收管循環(huán)回收到營養(yǎng)液容器內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3D生物打印平臺,其特征在于,營養(yǎng)液的流速能夠控制。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3D生物打印平臺,其特征在于,在營養(yǎng)液回收管的管路中設(shè)有過濾裝置。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的3D生物打印平臺,其特征在于,所述3D生物打印平臺的溫度可控。

13.一種利用根據(jù)權(quán)利要求8引用權(quán)利要求1時所述的3D生物打印平臺打印管狀組織的方法,其特征在于,包括以下步驟:

驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn);以及

在3D生物打印過程中,通過營養(yǎng)供給系統(tǒng)將營養(yǎng)液輸送至旋轉(zhuǎn)桿,營養(yǎng)液通過旋轉(zhuǎn)桿的中空結(jié)構(gòu)并且一部分營養(yǎng)液經(jīng)旋轉(zhuǎn)桿表面上的至少一個孔滲出。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,還包括根據(jù)人體參數(shù)建模或直接三維建模,利用計算機輔助設(shè)計旋轉(zhuǎn)桿再制作旋轉(zhuǎn)桿的步驟。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,利用計算機輔助設(shè)計旋轉(zhuǎn)桿包括利用3D建模軟件和/或仿真技術(shù)對旋轉(zhuǎn)桿的力學強度、旋轉(zhuǎn)桿的直徑、長度、管壁厚度、撓度及表面粗糙度、旋轉(zhuǎn)桿表面孔的形狀、孔隙率、孔隙分布、孔徑大小參數(shù)進行設(shè)置。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,還包括將至少一 層可滲透液體的生物相容性物質(zhì)涂覆在制作的旋轉(zhuǎn)桿的表面上的步驟。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,還包括打印生物墨汁,營養(yǎng)液經(jīng)旋轉(zhuǎn)桿表面上的至少一個孔從生物相容性物質(zhì)中滲透出來的步驟。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,通過泵調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的流速。

19.根據(jù)權(quán)利要求13或17所述的方法,其特征在于,從外部朝向旋轉(zhuǎn)桿表面噴灑營養(yǎng)液。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,還包括在管狀組織打印成型后,去除或分離旋轉(zhuǎn)桿表面的生物相容性物質(zhì),將管狀組織從旋轉(zhuǎn)桿上取下并進行培養(yǎng)的步驟。

21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,還包括在管狀組織打印成型后,將整個旋轉(zhuǎn)桿取下并進行培養(yǎng),培養(yǎng)結(jié)束后再把管狀組織從旋轉(zhuǎn)桿上取下的步驟。

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