[发明专利]生物打印机喷头组件及生物打印机

说明书

本发明涉及一种生物打印机喷头组件及生物打印机，其中，生物打印机喷头组件包括喷头和与喷头间隔开且邻近于喷头出口设置的延长杆，延长杆内设有细长的流道，用于使生物打印材料的流体打印单元通过流道被定向喷出。该生物打印机喷头组件通过在邻近于喷头出口设置具有细长的流道的延长杆，用作生物打印材料的流体打印单元通过流道被定向喷出，细长的流道能够对流体打印单元进行定向排序，降低阻塞的可能性。

技术领域

本发明涉及生物打印领域，尤其涉及一种生物打印机喷头组件及生物打印机。

背景技术

生物3D打印是指通过3D打印的原理和方法，将生物材料(包括天然生物材料和合成生物材料或细胞溶液)打印成为设计的三维结构体，区别于普通的3D打印技术，生物3D打印技术生产的生物组织或器官还具有一定的生物学功能，需为细胞和组织的进一步生长提供条件，正是由于上述特性，生物3D打印技术在发展中，面临着很多特定的技术问题。

其中，在生物3D打印领域，将细胞作为打印材料的技术称为细胞三维打印技术，人们可以利用细胞和生物相容性材料制成生物墨汁，喷头移动并将生物墨汁喷出，通过程序控制喷头运动打印生物墨汁，将生物墨汁按照预设的目标打印物体的三维构建数字模型打印成型。

现有技术的不足之处在于：

1、生物相容性材料做成的生物墨汁，粘度较高，流动性比较差，打印时容易发生喷嘴堵塞的问题，影响打印效率。

2、现有的生物3D打印装置在喷头处直接将细胞喷出至打印平台这一过程中，由于打印过程机械力的影响，生物墨汁中的细胞会受到比较大的损伤，细胞的存活率难以得到保障，从而影响生物构建体的构建。

发明内容

为克服以上技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种生物打印机喷头组件及生物打印机，能够防止生物打印材料阻塞。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物打印机喷头组件，其包括喷头和与喷头间隔开且邻近于喷头出口设置的延长杆，延长杆内设有细长的流道，用于使生物打印材料的流体打印单元通过流道被引导而定向喷出。

在该基本的技术方案中，通过在邻近于喷头出口设置具有细长的流道的延长杆，用作生物打印材料的流体打印单元通过流道被定向喷出，细长的流道能够对流体打印单元进行定向排序，降低阻塞的可能性。

进一步地，流道从其入口至出口是渐缩的。

在该改进的技术方案中，将流道设计成从其入口至出口是渐缩的结构形式，流体打印单元在流道中渐进式行进，有利于提高流体打印单元在流道出口处的流速，进一步降低其堵塞的可能性。

进一步地，流道的沿流体打印单元的流动方向截得的剖面为锥形。

在该改进的技术方案中，将流道进一步地设计成锥形的结构形式，使得流体打印单元在流道中更加均匀分布，进一步降低其阻塞的可能性，而且锥形流道易于加工。

进一步地，流道的出口尺寸为流体打印单元的1-1.5倍。优选地，流道的出口尺寸是流体打印单元尺寸的1.2倍。

在该改进的技术方案中，到达流道的出口处只能流出单列的流体打印单元，有利于流体打印单元呈单列喷出。特别地，将流道的出口尺寸设计成流体打印单元尺寸1.2倍的结构形式，不仅利于流体打印单元呈单列喷出，而且还能在保证第一材料不受损的情况下避免第二材料过厚地包裹第一材料，且有利于进一步提高流体打印单元在流道出口处的流速，保证流体打印单元单列、均匀地喷出。

进一步地，流道的入口尺寸为流体打印单元的n倍，n＝2-5。优选地，流道的入口尺寸为流体打印单元的2倍。

在该改进的技术方案中，将流道的入口尺寸设计成为流体打印单元尺寸的多倍的结构形式，在流道的入口处可以并排进入多个流体打印单元，优选为两个流体打印单元。