[实用新型]生物构建体打印装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物打印技术领域，尤其涉及一种生物构建体打印装置。

背景技术

3D生物打印是指通过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，特别是生物墨汁的制备和打印问题。

传统的3D生物打印方法通常是采用连续打印的方式将生物砖输出到目标位置并完成打印，打印过程中连续打印输出的生物材料不止生物打印单元本身，还有其之间的黏合剂、水凝胶，这些材料被一起打印出来，由于黏合剂和水凝胶存在着分布不均的情况，生物打印单元的部分区域未涂覆黏合剂，使得部分生物打印单元在支持物上发生滑动或掉落，存在着分散性较差，生物打印单元容易出现间断不连续的情况。

为了将生物打印单元可靠地打印在支持物上，现有的一种方式为公开号为CN103703119A的中国实用新型专利申请，其通过预先构建“剑山”的手段，制备细胞球，并将细胞球通过穿刺的手段把细胞球串在剑山上，以供其生长并连接形成生物组织。该方案的不足之处在于：

1、在构建生物组织的过程中、以及构建生物组织以后取出的过程中，都容易损伤细胞，具体的，在构建生物组织时，其需要通过针穿刺细胞体，这样势必会对其中的细胞造成严重的损害，另外，在构建形成生物组织前体以后，取出的过程会受到来自针的机械力阻碍，容易对刚生成的生物组织前体的结构及细胞造成损伤。

2、对于细胞体粒径的要求较高，需要较大粒径的细胞体才能实施，具体的，因为其细胞体粒径要大于针的直径，并且需要成几何倍数的大粒径，对于小粒径的细胞体来说，取放难度大、难以进行有效的穿刺，另外，由于需要的细胞体比较大，所以单个细胞体内的细胞数量就会非常多，这样会出现单个细胞体内对于营养的供应要求比较高。

3、对于细胞体的均一性要求较高，若是细胞体自身粒径差异就较大，若相邻的细胞体太大，则细胞之间容易相互挤压，影响空间构型和细胞生长，若细胞体太小，难以彼此连接，也会影响空间构型和细胞生长。

4、上述方案需要预先制备“剑山”，需要根据拟制备的组织，确定细胞体的粒径大小和分布情况，以便配套准备相应粗细针体、针体分布及针体间间隙的剑山，不仅其自身制造起来就很复杂麻烦，而且受剑山针体排列方式的限制，在某一针体对应的空间上，只能使用统一的细胞体，不能将不同大小的细胞体结合使用，这样的方式限制了细胞组织的复杂程度和构建的自由度和灵活程度，另外，这样的方式也难以通过不同粒径大小的微球相结合的方式生成生物组织(大粒径球体、小粒径球体相结合)。

此外，人们利用细胞和生物相容性材料混合制成生物墨汁，通过挤压的方式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。为了实现比较好的成型，这种方式需要采用粘度比较高的生物相容性材料。因此在打印过程中，需要克服喷头的机械外力作用来实现粘度比较高的生物墨汁打印，在打印过程中，生物墨汁中的细胞通常会损伤比较大，而且这种方式，为了保证足够的细胞存活量，需要使用大量的细胞，无法实现细胞的精确排布。另外，在实际打印过程中，生物打印单元与生物打印单元之间的排布、空间位置、砖之间的距离等对于实际组织或血管的成长都有很大的影响。

实用新型内容

为克服以上技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种生物构建体打印装置，能够有利于避免部分生物打印单元在支持物上发生滑动或掉落的情况，且能够较好地保持生物打印单元的生物活性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种生物构建体打印装置，其包括：支持物、第一涂覆部件、试剂供给装置以及放置机构，其中，

第一涂覆部件用于第一试剂涂覆在支持物的预设区域以形成粘合层；

试剂供给装置用于将第一试剂供给至第一涂覆部件；以及

放置机构用于将生物打印单元放置在粘合层上，以使生物打印单元被粘合在粘合层上，使得至少形成生物构建体的一部分。

进一步地，还包括第二涂覆部件，第二涂覆部件能够在支持物的预设区域预先涂覆隔离介质以形成隔离介质层，粘合层通过隔离介质层涂覆在支持物上。

进一步地，放置机构包括吸取部件，吸取部件能够吸取生物打印单元并移动至粘合层位置处释放生物打印单元，以实现将生物打印单元粘合在粘合层上。