[实用新型]生物打印机打印模块及生物打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物打印技术领域，尤其涉及一种生物打印机打 印模块及生物打印机。

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、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3D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， 使喷头移动并将生物墨汁喷出，通过程序控制喷头运动，将生物墨汁 按照预设的目标打印，以按照物体的三维数字模型打印成型。在医疗 领域中，常用生物3D打印的方法制作腔体活性组织如人工血管，这 为治疗很多血管类疾病提供了途径。

现有技术中用于打印血管的打印机，包括旋转杆和打印喷头，旋 转杆的长度和大小根据需要打印的血管形状和大小进行设计，旋转杆 的一端通过支架支撑并由电机驱动，另一端悬空，打印喷头位于旋转 杆上方，且能相对于旋转杆的表面移动。工作时打印喷头将生物墨汁 喷射到旋转杆的表面上以形成生物血管组织，打印完毕后，将带有血 管组织的旋转杆取下放入生物培养箱内，加入各种生长因子和促分化 因子，加速血管组织结构和各种生理功能发育成熟，得到需要的血管。

但是此种方案在打印喷头将细胞喷射到旋转杆上形成生物血管 组织以后、直至整个打印过程结束的这段时间内，位于旋转杆上的细 胞和生物血管组织缺乏外界营养供给，其细胞存活和生物学功能实现 都将受到影响。可见，对于生物3D打印，营养供给是必不可少的重 要环节，而如何向动态的旋转杆上的载体提供营养液，则一直是本领 域难以解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种生物打印机打印模块及生物打印 机，能够在打印过程中将外界的营养液供给旋转杆上的细胞和生物管 状组织。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种生物打印机打 印模块，包括：支撑部件、电机和设有营养液供应接口的旋转杆，所 述旋转杆可转动地支撑于所述支撑部件上，且能够被所述电机驱动以 实现旋转，所述旋转杆的表面用于接收打印喷头提供的生物墨汁，所 述旋转杆包括具有中央通孔的中空管段，且中空管段的管壁上设有与 所述中央通孔连通的渗透孔，所述营养液供应接口与所述旋转杆的中 央通孔连通以将外部的营养液导入所述旋转杆。

进一步地，所述支撑部件包括支撑部和营养液输送部，所述营养 液供应接口设在所述旋转杆的圆周方向上，所述旋转杆可转动地支撑 于所述支撑部上，所述营养液输送部套设在所述旋转杆上并具有输送 部接口，所述营养液输送部内设有与所述输送部接口连通的、在圆周 方向上包围所述旋转杆的转换空腔，所述营养液供应接口连通所述中 央通孔与所述转换空腔。

进一步地，还包括密封装置，所述密封装置设在所述营养液输送 部与所述旋转杆之间。

进一步地，还包括用于向所述旋转杆提供营养液的营养液槽，所 述营养液槽具有槽接口，所述槽接口与所述输送部接口通过营养液输 送装置连接，所述营养液输送装置用于控制所述营养液槽内的营养液 进入所述旋转杆。

进一步地，所述营养液输送装置还用于控制营养液的流速和流 量；或者所述生物打印机打印模块还包括与所述营养液输送装置串联 的营养液控制装置，所述槽接口与所述输送部接口通过营养液输送装 置和所述营养液控制装置连接，所述营养液控制装置用于控制营养液 的流速和流量。

进一步地，还包括用于检测营养液温度的温度检测部件或用于控 制营养液温度的营养液温控装置。

进一步地，所述营养液温控装置包括：半导体制冷片、温度控制 器和散热装置，所述半导体制冷片设置于所述营养液槽的底部，用于 在所述温度控制器的控制下对所述营养液槽进行加热或冷却，所述半 导体制冷片具有控温端和非控温端，所述控温端朝向所述营养液槽设 置，所述非控温端朝向所述散热装置设置。

进一步地，所述营养液槽与所述半导体制冷片之间设有导热板或 均热板。