[发明专利]一种生物型人工肝用细胞3D打印系统

说明书

本发明提供了一种生物型人工肝用细胞3D打印系统，包括打印机构、打印台、控制系统，所述的控制系统分别通过线路与所述的打印机构与打印台相连；所述的打印机构包括移动单元、打印单元、支座，所述的移动单元固定于所述的支座上，所述的打印单元与所述的移动单元相连，所述的移动单元、打印单元分别通过线路与所述的控制系统相连。本发明所述的生物型人工肝用细胞3D打印系统通过移动单元、打印单元、打印台，控制系统的配合，提高了打印的精确度、稳定性，能够精确控制单个细胞和细胞外基质分布。

技术领域

本发明属于细胞打印领域，尤其是涉及一种生物型人工肝用细胞3D打印系统。

背景技术

人工肝脏是指借助一个体外的机械、理化或者生物反应器装置，清除因肝衰竭产生或增加的各种有害物质，补充需肝脏合成或代谢的蛋白质等必须物质，改善患者水、电解质及酸碱平衡等内环境，暂时辅助或替代肝脏相应的主要功能，直至自体肝细胞再生、肝功能恢复，或改善晚期肝病患者的症状，成为肝移植的“桥梁”，提高患者生存率。简称“人工肝”。

肝功能衰竭是各种肝病发展的严重阶段,病死率高，目前尚无有效的治疗方法。人工肝支持系统是治疗肝功能衰竭的重要方法之一，其包括非生物型人工肝、生物型人工肝和混合型人工肝。目前，生物型人工肝是最接近人体肝脏解毒、合成、代谢功能的人工肝装置。由于肝脏功能复杂，使生物型人工肝在种子细胞的筛选、生物反应器的构建及与辅助装置的最佳组合方面面临较大挑战，导致生物型人工肝发展缓慢。

细胞打印技术是快速成型技术和生物制造技术的有机结合的一种新技术。目前科学家研发出了能打印出皮肤、软骨、骨头和身体其他器官的三维生物打印机。细胞打印工艺，如图1所示。细胞打印技术受到了各国学者的广泛关注。生物打印机面临的挑战之一是打印多细胞组成的人体或动物的器官，因为任何打印出来的器官或身体组织都需要同身体的血管相连。目前的生物打印技术主要是在于研究新的成型方式、细胞支架材料、提高成型精度及成型支架机械性能等方面的研究。

细胞打印技术多种多样，按打印方式可分为喷墨式、喷射式、激光诱导直写、激光诱导转移、激光固化以及声控打印。目前的生物打印技术在构建大块软组织及内脏器官方面，仍存在许多缺憾：1)种植的细胞密度有限，新生组织的长入缓慢；2)与天然组织中三维均衡的生存环境不同，细胞由支架表面向内部生长，因而不利于细胞的相互接触、相应器官的发育和功能表达；3)血管化不足，没有良好的血管化解决方案，导致营养物质在支架内部渗透能力降低，细胞得不到充足的养分，因而在还无法实现大块需要血供充足的大块软组织及内脏器官；4)无法实现将不同的细胞定位到不同的空间位置，而大块软组织及内脏器官往往含有多种细胞，不同细胞具有特有的空间排布特点。

细胞作为构成人类器官的基本单元，其尺寸在几微米到几十微米的范围内。因此，如何在三维尺度上精确控制不同种类的细胞及细胞外基质的分布，并形成与人体或动物的的组织或器官相似的三维构造体是组织工程所面临的一大难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种生物型人工肝用细胞3D打印系统，打印准确、稳定。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种生物型人工肝用细胞3D打印系统，包括打印机构、打印台、控制系统，所述的控制系统分别通过线路与所述的打印机构与打印台相连；

所述的打印机构包括移动单元、打印单元、支座，所述的移动单元固定于所述的支座上，所述的打印单元与所述的移动单元相连，所述的移动单元、打印单元分别通过线路与所述的控制系统相连；