[发明专利]一种适于太空环境的生物3D打印方法

权利要求书

1.一种适于太空环境的生物3D打印方法，其特征在于，包括如下步骤：

在成形区域内放置辅助成形凝胶盒，所述辅助成形凝胶盒中盛放有触变性凝胶，所述触变性凝胶具有剪切变稀特性；

在所述辅助成形凝胶盒的触变性凝胶内打印生物墨水，使生物墨水交联固化，形成3D生物模型，

其中，所述触变性凝胶包括普朗尼克F127和水，所述普朗尼克F127的质量体积比为20～50%，所述普朗尼克F127的质量体积比是指常温下普朗尼克F127的质量与所述触变性凝胶的总体积之比，单位为g/ml，制备触变性凝胶的步骤包括：将一定质量的普朗尼克F127粉末溶解在去离子水中，在4～10℃条件下放置12～72小时至普朗尼克F127粉末完全溶解，以制得普朗尼克F127溶液，并在4～10℃条件下将普朗尼克F127溶液输送到辅助成形凝胶盒中，恢复辅助成形凝胶盒至20-37℃，所制得溶液变成凝胶态。

2.如权利要求1所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述触变性凝胶中还包括增稠剂、顺滑剂、离子成分、酶成分和生长因子中的一种或多种组合。

3.如权利要求2所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述触变性凝胶中还包括1%～3%质量体积比的羧甲基纤维素，以增强触变性凝胶的顺滑性和去除剪切力后的凝胶恢复能力，所述质量体积比是指常温下羧甲基纤维素的质量与所述触变性凝胶的总体积之比，单位为g/ml。

4.如权利要求1所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述普朗尼克F127的质量体积比为30～40%。

5.如权利要求1所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述生物墨水包括明胶-甲基丙烯酸和生物细胞，其交联固化方式为光固化；或者，

所述触变性凝胶中包括普朗尼克F127和氯化钙，所述生物墨水包括明胶、海藻酸钠和生物细胞，在所述辅助成形凝胶盒的触变性凝胶内打印生物墨水后，触变性凝胶中的钙离子渗透到生物墨水中，与生物墨水中的海藻酸钠发生离子交联固化；或者，

所述触变性凝胶中包括普朗尼克F127、氯化钙和羧甲基纤维素，所述生物墨水包括明胶、海藻酸钠和生物细胞，在所述辅助成形凝胶盒的触变性凝胶内打印生物墨水后，触变性凝胶中的钙离子渗透到生物墨水中，与生物墨水中的海藻酸钠发生离子交联固化。

6.如权利要求1或5所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述生物墨水中含有细胞，其中细胞密度为10⁴个/mL～10⁸个/mL。

7.如权利要求1所述的生物3D打印方法，其特征在于，所述方法还包括：从辅助成形凝胶盒的触变性凝胶中取出打印好的3D生物模型，清洗3D生物模型上的残余凝胶。

8.如权利要求1所述的生物3D打印方法，其特征在于，执行所述打印方法的生物3D打印设备包括打印喷头（100）、成形平台（300）和辅助成形凝胶盒（200），所述打印喷头（100）装载生物墨水；所述成形平台（300）上安装辅助成形凝胶盒（200），所述成形平台（300）与辅助成形凝胶盒（200）的安装方式为可拆卸连接；所述的辅助成形凝胶盒（200）上方开口；所述的打印喷头（100）设置在安装有辅助成形凝胶盒（200）的成形平台（300）上方，能够将生物墨水打印到所述辅助成形凝胶盒（200）中的凝胶内部。