[发明专利]用于液相中三维增材制造的方法、系统和设备

权利要求书

1.一种通过3D打印制造结构的方法，所述方法包括以下步骤：挤出至少一种聚合物以在平台上形成结构，其特征在于，在液相中挤出所述至少一种聚合物，并且形成所述结构，以及其中所述液相配置成通过在制造期间实时控制液相中的流体交换来修改正在制造的结构的物理、化学、机械和生物功能特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述液相包含在制造所述结构的平台区域内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中配制所述液相以包含选自缓冲液、细胞培养基、交联溶液、含有离子的水溶液、蛋白质、药物等的至少一种组分。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中通过主动替换或添加组分到所述液相以修改正在制造的结构可以实时修改所述液相的至少一个参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述参数选自温度、pH、离子浓度、染料、交联剂、药物、生长因子、酶、细胞外基质组分或细胞。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述液相可以通过添加原核细胞和/或真核细胞进一步修改。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中制造的结构选自水凝胶、生物功能组织、微组织、分级器官型组织、支架、生物材料、有机材料、复合材料、纳米材料、包封材料、药物递送颗粒、药物洗脱材料、染料、荧光标签、量子点、细胞、硅藻。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中平台是能够适用于具有入口和出口的流体交换系统的容器、陪替氏培养皿、细胞培养皿、多孔板、载玻片或任何器皿。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中平台的基部用牺牲启动裙预先调节。

10.根据权利要求9所述的方法，其中平台还包括在其上打印所述牺牲启动裙的层或基部，所述层或基部由载璃片或板、塑料片、砂纸、滤纸、聚乳酸(PLA)、另外的陪替氏培养皿或细胞培养皿等组成。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述聚合物选自以下一种或多种：单体、共聚物、均聚物、多聚物、天然或合成的，比如水凝胶、海藻酸盐、胶原、壳聚糖、纤维蛋白、聚(乙二醇)、合成水凝胶、透明质酸、嵌段共聚物。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中挤出机还包含选自缓冲液、细胞培养基、交联溶液、含有离子的水溶液、蛋白质、药物等的溶液。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中至少两种聚合物在挤出机中组合。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中挤出机是注射器、具有柱塞的注射器、注射泵或其它合适的泵设备、药筒、管。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述挤出机是具有选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30的针规的注射器。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中挤出机的开口的形状可以控制来自挤出机的打印物的形状。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述挤出机的开口的形状构造成打印选自实心管、空心管、星形挤出物、正方形、圆形、多边形的结构。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，还包括提供用于控制将交联剂输送至所述液相或挤出机的构件。