[发明专利]增材打印设备和由增材打印设备进行的增材打印方法

说明书

本发明涉及一种用于增材制造的设备和方法，所述设备包括可定向能量激发装置，所述可定向能量激发装置用于与覆盖叶片(2)的流体产生间歇相互作用，以便触发朝向目标(11)的方向定向的射流，所述流体由包含非均匀物质的液体载体构成，其特征在于：所述流体形成厚度测量小于500μm的液体膜(4)，在具有允许与激光相互作用且至少一个入口(7)所通向的至少一个区域(3)的叶片(2)上，所述相互作用区域(3)通向至少一个出口(9)，所述设备还包括用于使所述流体在所述入口(7)与所述出口(9)之间循环的装置。

技术领域

本发明涉及三维增材激光辅助打印领域，更具体地但非排他地涉及生物打印。

背景技术

激光辅助三维增材打印包括通过由基质的局部蒸发产生的射流将颗粒向目标投射，所述射流向载流体中包含的可转移颗粒或颗粒聚集体提供动能。

可转移颗粒可以来自液体基质上携带的粉末材料、或液体可转移材料。

它们可以是金属或无机化合物、聚合物或生物材料。

它们也可以由生物颗粒(如活细胞)组成。

本发明涉及通过计算机辅助转移过程进行的激光生物打印领域，该计算机辅助转移过程以规定的2D或3D组织对活体材料和另选地非活体材料进行建模和组装，以便产生用于再生医学、药理学和细胞生物学研究的生物工程结构。

组织工程学旨在设计和开发生物学上合适的替代品来代替、恢复或维持天然组织或者甚至器官的功能。在Griffith,L.G.和Naughton,G.的文章(2002)中描述了一个示例。Tissue engineering--current challenges and expanding opportunities.Science(《科学》，组织工程学—当前的挑战和发展机遇),295(5557),1009-1014。

为了克服这些限制，开始想象生物元素的打印(更常见的是被称为生物打印)，如Klebe，R.(1988)所讨论的。Cytoscribing:AMethod for Micropositioning Cells andthe Construction of Two-and Three-Dimensional Synthetic Tissues.ExperimentalCell Research(实验细胞研究，细胞雕刻：用于微定位细胞的方法以及二维和三维合成组织的构造),179(2):362-373。

Klebe,R.,Thomas,C.,Grant,G.Grant,A.和Gosh,P.(1994)。Cytoscription:Computer controlledmicropositioning ofcell adhesionproteins and cells(细胞雕刻：计算机控制的细胞吸附蛋白和细胞的微定位)，细胞科学方法，16(3):189-192。

在现有技术中，专利申请WO2016097619是已知的，该申请描述了利用至少一种墨水进行打印的方法和设备，所述方法包括：聚焦激光束以便在墨水膜中产生腔的步骤；从墨水膜的自由表面形成至少一个墨水液滴的步骤；以及将所述液滴沉积到接收基质的沉积表面上的步骤，其特征在于，激光束在与重力相反的方向上定向，膜的自由表面朝向放置在墨水膜上的沉积表面向上定向。

还已知针对没有基质和/或有局部供体的激光诱导前向转移(LIFT)的系统的专利WO2014061024。该系统包括具有至少一个开口的罐。能量源被配置为将能量输送到所述容器内的供体材料。该系统允许通过激光诱导前向转移来沉积材料而无需供体基质。本发明也覆盖没有基质但具有局部供体的通过激光诱导的前向转移过程。

现有技术的缺点