[實用新型]生物打印機

有效

• 申請號: 201521134691.0
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205251765U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 溫學敏;李意軍;王德明
• 申請（專利權）人: 四川藍光英諾生物科技股份有限公司
• 主分類號: A61F2/02
• 分類號: A61F2/02;B33Y30/00;B33Y70/00;B33Y80/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉志強

技術領域

本實用新型涉及生物打印領域，尤其涉及一種生物打印機。

背景技術

生物3D打印是指通過3D打印的原理和方法，將生物材料(包括 天然生物材料和合成生物材料或細胞溶液)打印成為設計的三維結構 體，區別于普通的3D打印技術，生物3D打印技術生產的生物組織或 器官還具有一定的生物學功能，需為細胞和組織的進一步生長提供條 件，正是由于上述特性，生物3D打印技術在發展中，面臨著很多特 定的技術問題。

其中，在生物3D打印領域，將細胞作為打印材料的技術稱為細 胞三維打印技術，人們可以利用細胞和生物相容性材料制成生物墨汁， 噴頭移動并將生物墨汁噴出，通過程序控制噴頭運動打印生物墨水， 將生物墨汁按照預設的目標打印物體的三維構建數字模型打印成型。

現有技術中用于生物打印的噴頭為類似于注射器針頭的噴嘴，該 噴嘴直接安裝在生物打印機上面。此種生物打印機的噴頭裝置結構簡 單，主要用來將活性細胞填入支架材料中，但是無法在打印之前實現 包裹。而且，在采用噴頭直接將細胞噴出至打印平臺的過程中，擠出 壓力和噴嘴側壁對細胞的摩擦力會使生物墨汁中的細胞受到比較大的 損傷，從而對細胞的存活率會產生不利影響，進而影響生物構建體的 構建。

實用新型內容

為克服以上技術缺陷，本實用新型解決的技術問題是提供一種生 物打印機，能夠將多種打印材料同時打印，進一步地，也可以使得多 種打印材料在打印前組合在一起，優選地用第二材料對作為生物墨汁 的第一材料進行周向包裹，使其也具有保護噴出的生物墨汁中的細胞 盡量不受損傷。

為解決上述技術問題，本實用新型第一方面提供了一種生物打印 機，其包括噴頭組件、第一材料供應源和第二材料供應源，所述噴頭 組件具有第二通道的外噴嘴和具有第一材料通道的內噴嘴，所述第一 材料供應源用于向所述第一材料通道中供應第一材料，所述內噴嘴同 軸設在所述第二通道內，所述外噴嘴和所述內噴嘴之間的環形空間形 成第二材料通道，所述第二材料供應源用于向所述第二材料通道供應 第二材料，所述第二材料通道在所述第一材料通道的出口處環繞著所 述第一材料通道，用于使從所述第二材料通道出口噴出的第二材料朝 向從所述第一材料通道出口噴出的第一材料匯聚而組合在一起，以形 成流體打印單元。

在該基本的技術方案中，第二流道能夠將第二材料朝著第一材料 的方向引導并逐漸匯聚，從而將第二材料與第一材料匯聚在一起，例 如第二材料在噴頭組件的出口處能夠均勻地包裹第一材料，以形成質 量較高的流體打印單元，以對細胞進行保護，從而減少在打印過程中 由于受到擠出壓力和摩擦力而造成細胞損傷，進而提高細胞的存活率。

進一步地，生物打印機噴頭組件還包括第一材料供應管和外噴嘴 固定部，所述外噴嘴可拆卸地連接至所述第一外噴嘴固定部，所述內 噴嘴可拆卸地連接至所述第一材料供應管。

在該改進的技術方案中，將外噴嘴和內噴嘴做成可拆卸并能單獨 更換的結構，在需要拆卸時只需要將噴頭組件鄰近出口的噴嘴部分拆 下即可，僅涉及到局部零件的拆卸，使得更換較為快捷。

進一步地，生物打印機噴頭組件包括由多個不同規格的噴嘴組成 的噴嘴套件組，所述外噴嘴和所述內噴嘴從所述噴嘴套件組中選出。

在該改進的技術方案中，通過更換不同規格的內噴嘴和外噴嘴， 就能夠使噴頭組件噴出不同尺寸的顆粒和不同厚度的包裹層，以實現 可控包裹。

進一步地，在所述第二材料通道的出口處，所述外噴嘴的出口低 于所述內噴嘴的出口。

在該改進的技術方案中，外噴嘴延長部分能夠進一步沿著朝向第 一材料通道出口的方向漸縮，從而引導第二材料繼續向第一材料的方 向匯聚，以便更加可靠和充分地包裹第一材料。

進一步地，所述外噴嘴包括第一引導部，所述內噴嘴包括第二引 導部，所述第一引導部和所述第二引導部鄰近于所述噴頭組件的出口 設置，所述第一引導部和所述第二引導部之間的第一環形空間沿著朝 向所述第一材料通道出口的方向是漸縮的。

在該改進的技術方案中，第二材料通道在鄰近于出口處沿著朝向 第一材料通道出口的方向是漸縮的，可以引導第二材料在噴出的過程 中進一步向第一材料匯聚，從而在第一材料通道的出口處對第一材料 進行包裹，從而盡量避免第一材料噴出時由于機械摩擦力的作用而受 到損傷。