[發明專利]一種實現人工器官的仿生構建方法

在審

• 申請號: 201910072705.7
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109732927A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 王靖童
• 申請（專利權）人: 王靖童
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;G06T17/00;B33Y50/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 吳肖敏

1.一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：構建方法包括以下步驟：

S1，采用醫學CT、MRI、B超等技術重構類人器官的三維計算機模型；

S2，將重構的三維計算機模型以三維格式導出，根據細胞的結構特征、仿生學特征，利用計算機輔助設計軟件分層離散和數控成型的方法進行實體化過程中的細胞組織的仿生微納空間設計，包括三維多孔、微納流管道等結構、細胞的種類、細胞組織結構層數、細胞的形狀、細胞的年齡和細胞的遺傳信息等，微納空間設計可以是多層或單層；

S3，將設計的三維模型以三維格式導出，然后利用三維打印技術將活細胞與生物墨水打印出模型，然后將其裝配；

S4，將所打印出的活細胞與生物墨水混合體放入對應的培養環境中，培養并觀察1天至1個月不等，以便確定混合體的成活率、機械穩定性、功能性和仿生特性等進行移植手術前的所需檢測，制成人工仿生類器官。

2.根據權利要求1所述的一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：所述生物墨水的使用材料可以為生物高分子材料、天然生物材料或無機材料中的至少一種，包括但不限于左旋聚乳酸、乳酸-羥基乙酸共聚物、三乙胺及其衍生物、聚己內酯、異丁烯酸鹽、明膠、殼聚糖、海藻酸鈉、血清或血漿蛋白、透明質酸、生長因子、凝血酶、可吸收金屬、羥基磷灰石、丙酮、甘油及其衍生物的至少一種。

3.根據權利要求2所述的一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：所述活細胞、部分生物墨水來源于患者自體的細胞。

4.根據權利要求3所述的一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：所述人工類器官為可直接用于動物或人體移植手術、以替換病變組織器官、修復創傷組織器官或填補缺損組織器官。

5.根據權利要求4所述的一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：所述三維打印過程可以是水平或垂直，打印方法可以是光固化或壓力控制，打印環境為A或B級潔凈空間，所用打印材料全部為無菌或完成預先無菌處理。

6.根據權利要求5所述的一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：所述生物墨水的使用材料采用稱量瓶、燒杯或稱量皿中的一種，且稱量瓶、燒杯或稱量皿的容量為10ml。

7.一種實現人工器官的仿生構建方法，其特征在于：所述三維打印設備是一種由CAD數據通過成型設備以材料累加的方式制成實物模型的技術，三維打印設備的具體三維打印步驟為：

S1，采用計算機輔助設計CAD軟件建造一個三維模型；

S2，三維模型建造完成后，從CAD制圖轉換到STL模板；

S3，AM機器的使用者將STL的文件拷貝到計算機中，由計算機控制三維打印機工作；

S4，根據三維打印需求，對模型進行優化處理，并對優化處理后的模板進行建造；

S5，將打印好的產品從機器中移出，并對其進行后期處理，便能完成三維打印設備的三維打印操作。