[发明专利]一种用于生物3D打印机的细胞液存放管

说明书

本发明公开一种用于生物3D打印机的细胞液存放管，能有效解决细胞打印存活率低的问题，能随时停止打印过程；细胞管胶塞匹配盖装在细胞管顶部，与细胞管配合形成封闭腔体结构，该腔体结构用于储存细胞液，细胞管的底部设置有出液小口，连接器设置在出液小口端部，固定旋钮的一端固定在连接器上，固定旋钮的另一端通过底部通液管与打印机喷头连通，细胞管的上部设置有固定扣，步进电机盒设置在固定扣的上端，步进电机盒的上侧设置有气阀盒，气阀盒内设置气阀旋转阀，气阀旋转阀的下端口通过内部通气管与细胞管内腔连通，气阀旋转阀的上端口与气阀直通管或气阀鹅颈管连通，通过步进电机驱动气阀旋转阀在气阀直通管和气阀鹅颈管之间进行连接端口切换。

技术领域

本发明一种用于生物3D打印机的细胞液存放管，属于细胞液存放管技术领域。

背景技术

3D 生物打印机是一种能够在数字三维模型驱动下，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、组织工程支架和组织器官等制品的的装备，与普通3D 打印机区别在于所用打印材料，包括细胞、水凝胶、胶原蛋白等多种构筑模拟器官所必须的材料。

生物 3D 打印其中用到的主要原料之一的细胞以细胞液的形式存放，在生物 3D打印机中打印喷头需要与存放细胞液的存放装置相连接，并通过机械挤压方式将细胞送至打印喷头。现有生物 3D 打印机所用的细胞存放装置较为简单，例如：美国哈佛大学医学院研制的3D 打印机所用的细胞存放装置为简单的塑料针筒管，在复杂的生物 3D 打印环境中，无法排除细胞管内部原因所造成的细胞打印存活率低等原因；并且，当细胞液使用完毕时只可通过人工关闭进行结束打印。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种用于生物3D打印机的细胞液存放管，能有效解决细胞打印存活率低的问题，能随时停止打印过程。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于生物3D打印机的细胞液存放管，包括顶部通气管、步进电机盒、固定扣、内部通气管、细胞管胶塞、细胞管、连接器、固定旋钮、底部通液管、气阀盒、气阀旋转阀、气阀直通管和气阀鹅颈管，所述细胞管为顶部开口的筒状结构，所述细胞管胶塞匹配的盖装在细胞管的顶部，与细胞管配合形成封闭的腔体结构，该腔体结构用于储存细胞液，所述细胞管的底部设置有出液小口，所述连接器设置在出液小口端部，所述固定旋钮的一端固定在连接器上，所述固定旋钮的另一端通过底部通液管与打印机喷头连通，所述细胞管的上部设置有固定扣，所述固定扣的下端固定在细胞管的侧壁上，所述固定扣的上端呈水平板状结构，且位于细胞管胶塞上方，所述步进电机盒设置在固定扣的上端，所述步进电机盒的上侧设置有气阀盒，所述气阀盒内设置气阀旋转阀，所述气阀旋转阀的下端口通过内部通气管与细胞管内腔连通，所述气阀旋转阀的上端口与气阀直通管或气阀鹅颈管连通，其中，所述气阀直通管的一端能与气阀旋转阀的上端口连通，所述气阀直通管的另一端通过顶部通气管与气泵连通，所述气阀鹅颈管的一端能与气阀旋转阀的上端口连通，所述气阀鹅颈管的另一端与外部大气连通，所述气阀旋转阀的旋转部与位于步进电机盒内的步进电机输出端连接，通过步进电机驱动气阀旋转阀在气阀直通管和气阀鹅颈管之间进行连接端口切换。

所述细胞管的外侧设置有半导体制冷片和电加热片，所述细胞管的内腔设置有液位计和温度计，所述步进电机盒内设置有控制器，所述控制器与液位计和温度计之间分别通过液位计信号线和温度计信号管连接在一起，且所述控制器与半导体制冷片、和电加热片和步进电机盒内的步进电机之间均电连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明中步进电机作为执行气阀开关操作的执行器，而且采用气阀鹅颈管19结构，不仅可防止细胞管里的细胞液被来自外部的细菌及杂质污染，还可通过旋转控制细胞管内部气压来决定是否打印。本发明中的液位计、温度传感作为感知细胞液的液面高度与温度的工具，并加入了电加热片与半导体制冷片作为调节细胞液温度的执行器。本发明有效解决了细胞打印存活率低的问题，且能随时停止打印过程。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。