一种多喷头3D生物打印装置及打印方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110253881A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910563558.3B33Y10/00(2015.01)(22)申请日2019.06.26(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(72)发明人桑胜波成兴保袁仲云周传刚张虎林禚凯郝润芳程永强张成然(74)专利代理机构太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙)14109代理人冷锦超吴立(51)Int.Cl.B29C64/20(2017.01)B29C64/10(2017.01)B33Y30/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种多喷头3D生物打印装置及打印方法(57)摘要本发明一种多喷头3D生物打印装置及打印方法，属于医疗器械领域；所要解决的技术问题是提供了一种通过挤压的方式，一边培养细胞一边进行3D打印的生物打印机；解决该技术问题采用的技术方案为：一种多喷头3D生物打印装置，包括从上到下依次布置的材料仓、材料转轮、喷嘴转轮、打印平台，材料转轮与喷嘴转轮活动连接，材料转轮中活动设置材料仓，材料转轮与喷嘴转轮内部均分为6个腔室，材料转轮与喷嘴转轮相连处设置有电磁金属线圈，打印平台下方设置有升缩架，材料仓移动至喷嘴转轮中，然后通过挤压的方式进行打印；本发明可广泛应用于医疗器械领域。CN110253881ACN110253881A权利要求书1/1页1.一种多喷头3D生物打印装置，其特征在于：包括从上到下依次布置的材料仓、材料转轮、喷嘴转轮、打印平台，材料转轮与喷嘴转轮活动连接，材料转轮中活动设置材料仓；材料转轮包括材料转轴，材料外壳，材料转轴与材料外壳通过材料分隔板相连；喷嘴转轮包括喷嘴转轴，喷嘴外壳，喷嘴转轴与喷嘴外壳通过喷嘴分隔板相连；材料转轴与喷嘴转轴在同一轴线上下布置，材料外壳与喷嘴外壳结构相同；材料仓包括材料存储管，材料存储管下部设置有锥形出料口，上部设置有活塞，侧面设置有升降板。2.根据权利要求1所述的一种多喷头3D生物打印装置，其特征在于：所述的材料外壳与喷嘴外壳均为柱状外壳。3.根据权利要求1所述的一种多喷头3D生物打印装置，其特征在于：所述的材料分隔板将材料外壳内腔均匀分隔为6个腔室，所述的喷嘴分隔板将喷嘴外壳均匀分隔为6个腔室。4.根据权利要求1所述的一种多喷头3D生物打印装置，其特征在于：所述的材料转轮与喷嘴转轮相连处设置有电磁金属线圈。5.根据权利要求1所述的一种多喷头3D生物打印装置，其特征在于：所述的打印平台下方设置有升缩架。6.根据权利要求1所述的一种多喷头3D生物打印装置，其特征在于：所述的材料仓为自带加热套的材料仓。7.一种多喷头3D生物打印方法，其特征在于，包括如下步骤：1）、通过数学建模建立所要打印的活体组织或器官的3D模型，同时同步进行细胞培养，将培养好的细胞装载在带加热套的温控材料仓内；2）、建立活体组织或器官模型框架，均分为六部分，根据3D模型布置在打印平台的对应区域，以便于组织和器官的前期定型；3）、将材料仓按照顺序，依次装载在材料转轮的六个腔体内，同时控制材料轴转动，确保材料转轮的六个材料仓与喷嘴转轮的六个空腔体一一对应，将材料转轮移动至喷嘴转轮正上方；4）、缓缓放下材料转轮，将材料转轮与喷嘴转轮进行对接；5）、材料转轮内的材料仓侧面的升降板将材料存储管移动至喷嘴转轮内，将材料存储管转运至喷嘴转轮内；6）、材料转轮与喷嘴转轮分离，进行二次材料转运；7）、在喷嘴转轮上的材料仓上方连接气压控制阀，下方喷嘴处连接输出控制器；8）、将打印平台移动至喷嘴转轮正下方，通过打印平台的旋转、拉伸、升降、以及打印喷头的开启和关闭，实现打印材料的定点放置，实现打印目标的准确成型，完成打印任务；9）、打印完成后，分离喷嘴转轮上部的气压控制阀和下部的输出控制器，然后将材料仓从喷嘴转轮中取出，将喷嘴转轮对应的空腔闲置出来，便于进行下一次打印；10）、循环步骤3到步骤9，直至打印完成。8.根据权利要求7所述的一种多喷头3D生物打印方法，其特征在于：所述的步骤3材料转轮的移动可以使用机械臂，所述的步骤9中将材料仓取出也可以使用机械臂。2CN110253881A说明书1/4页一种多喷头3D生物打印装置及打印方法技术领域[0001]本发明一种多喷头3D生物打印装置及打印方法，属于医疗器械技术领域。背景技术[0002]器官移植可以拯救很多人体器官功能衰竭或损坏的患者生命，但是这项技术也存在器官来源不足、排异反应难以避免等弊端，不过，随着3D生物打印机的出现，这些问题有了实质性的进步，3D生物打印机是一种能够在数字三维模式驱动下，按照增材制造原理定位装配生物材料或细胞单元，制造医疗器械、组织工程直接和组织器官