[发明专利]骨骼肌3D成型装置

说明书

本发明公开了一种骨骼肌3D成型装置，包括：分别沿水平和竖直方向阵列设置的多个电极丝；成对设置的脉冲输出电极，用以对所述电极丝输出脉冲电流；细胞悬液挤压模块，用以挤出细胞悬液，所述细胞悬液挤压模块被配置为沿所述电极丝轴线方向运动，并可沿竖直方向移动；设置于所述细胞悬液挤压模块运动方向后侧的基质挤压模块，用以挤出基质，所述基质挤压模块被配置为与所述细胞悬液挤压模块同向且同步运动。利用基质挤压模块和细胞悬液挤压模块进行细胞组织的打印，在打印的同时或者打印完成后，可以利用电极丝对细胞组织进行电流刺激，更好地模拟了骨骼肌生长过程中的电信号刺激，提供了阻力训练，生长更为接近体内生长真实情况。

技术领域

本发明涉及生物领域，特别是涉及一种骨骼肌3D成型装置。

背景技术

二维细胞培养是目前体外细胞研究的主要方法，但二维细胞体外培养 模型与细胞在体内真实的生长环境以及生长方式存在很大差异，因此二维 细胞培养较难反映体内细胞的真实情况。三维细胞培养是一种模拟体内细 胞立体生长环境的体外细胞培养技术，可以有效模拟细胞外基质，为细胞 的生长提供导向支持。

如公开号为CN109294910A的中国发明公开专利说明书提出了一种近 场细胞3D打印装置及其打印方法，包括3D打印成型机构和臂式机器人3D 打印运动机构，所述的3D成型机构包括近场模块，挤出-喷射集成模块和 光固化模块，所述近场模块设置有带孔导电圆片和正极，所述臂式机器人 3D打印运动机构与所述挤出-喷射集成模块连接，所述运动机构包括多轴臂 式机器人，以及集成在多轴臂式机器人内部的震动阻尼装置。该装置在近场静电作用下，能够实现对墨水的精确控制和成型，实现10nm～100μm 墨水细度控制和高尺寸样品3D打印；打印时震动幅度小，打印误差小，精 度可达10μm，可实现精确走位和高自由度3D打印。

但是，上述装置仅能针对近场细胞进行打印，然而当需要构建骨骼肌 细胞时就变得不适用，而且无论是电场电极、电/磁变流体等均无法提供骨 骼肌所需要的生长环境，因此有必要提出一种骨骼肌3D成型装置以解决上 述问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种骨骼肌 细胞3D成型装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明的骨骼肌3D成型装置，包括：

分别沿水平和竖直方向阵列设置的多个电极丝；

成对设置的脉冲输出电极，其中一个所述脉冲输出电极电连接所述电 极丝并用以对所述电极丝输出脉冲电流，其中另一个所述脉冲输出电极用 以与所述细胞组织块连接；

细胞悬液挤压模块，用以挤出细胞悬液，所述细胞悬液挤压模块被配 置为沿所述电极丝轴线方向运动，并可沿竖直方向移动；

设置于所述细胞悬液挤压模块运动方向后侧的基质挤压模块，用以挤 出基质，所述基质挤压模块被配置为与所述细胞悬液挤压模块同向且同步 运动。

进一步地，还包括用以容纳细胞培养液的容器，所述多个电极丝设于 所述容器内。

进一步地，还包括剪断机构，所述剪断机构用以在所述细胞悬液挤压 模块和所述基质挤压模块完成打印后，剪断至少一个所述电极丝。

进一步地，所述细胞悬液挤压模块包括输出细胞悬液的悬液打印针头， 所述悬液打印针头插设于所述电极丝之间的缝隙内，所述基质挤压模块包 括输出基质的基质打印针头，所述基质打印针头设于所述悬液打印针头前 侧。

进一步地，还包括驱动机构，包括：

设置有所述悬液打印针头和所述基质打印针头的第一驱动组件，所述 第一驱动组件驱动所述悬液打印针头和所述基质打印针头沿竖直方向运动；

与所述第一驱动组件连接的第二驱动组件，所述第二驱动组件驱动所 述第一驱动组件沿电极丝水平两侧方向运动；