[发明专利]器官芯片的制备方法及器官芯片的制备装置

权利要求书

1.一种器官芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

获取底层基片和顶层基片的设计图案，并对所述底层基片和所述顶层基片的设计图案配置加工指令；

执行所述底层基片和所述顶层基片的加工指令，分别对所述底层基片和所述顶层基片进行切割加工；

根据所述底层基片的设计图案，在所述底层基片上打印传感电极，并使所述传感电极固化；

在带有所述传感电极的所述底层基片上打印微流道和培养腔室；

根据所述底层基片的设计图案，在所述培养腔室内部打印生物材料；

按照预设的3D打印设计程序对所述底层基片和所述顶层基片抓取排序，完成器官芯片的封装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在按照预设的3D打印设计程序对所述底层基片和所述顶层基片抓取排序，完成器官芯片的封装之后，所述方法还包括：

根据所述顶层基片的设计图案，在所述顶层基片上打印流体接头，或，

抓取预制的流体接头至所述顶层基片上，并将所述流体接头与所述顶层基片密封连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取底层基片和顶层基片的设计图案，并对所述底层基片和所述顶层基片的设计图案配置加工指令，包括：

获取所述底层基片和所述顶层基片的表面图案和图案轮廓，其中，所述底层基片的表面图案包括传感电极、微流道、培养腔室和生物材料中的至少一者；

对所述底层基片和所述顶层基片的图案轮廓分别配置切割指令，并对所述底层基片和所述顶层基片的表面图案分别配置打印指令，以分别形成所述底层基片和所述顶层基片的加工指令；

对所述底层基片和所述顶层基片的加工指令按照待制备器官芯片的结构进行排序。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在带有所述传感电极的所述底层基片上打印微流道和培养腔室，包括：

在带有所述传感电极的所述底层基片上打印微流道和培养腔室的刚性轮廓；

紧贴所述微流道和培养腔室的刚性轮廓打印所述微流道和培养腔室的柔性轮廓；

其中，所述柔性轮廓的高度大于所述刚性轮廓的高度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述底层基片的数量为多个，多个所述底层基片按照待制备器官芯片的结构进行排序。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述生物材料包括活体生物组织、生物相容性固态材料、生物相容性液态材料、药物、和培养液中的至少一者。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述抓取的方式包括：通过夹爪夹持或真空吸盘吸取。

8.一种器官芯片的制备装置，其特征在于，包括：

终端，用于获取底层基片和顶层基片的设计图案，并对所述底层基片和所述顶层基片的设计图案配置加工指令；

切割工具头，用于分别对所述底层基片和所述顶层基片进行切割加工；

打印喷头组件，包括：导电墨水打印喷头、柔性轮廓打印喷头和生物组织打印喷头，其中，所述导电墨水打印喷头用于在所述底层基片上打印传感电极，所述柔性轮廓打印喷头用于在带有所述传感电极的所述底层基片上打印微流道和培养腔室，所述生物组织打印喷头用于在所述培养腔室内部打印生物材料；

搬运机械手，用于按照预设的3D打印设计程序对所述底层基片和所述顶层基片抓取排序，完成器官芯片的封装；

所述切割工具头、所述打印喷头组件和所述搬运机械手均与所述终端电连接，所述底层基片和所述顶层基片的设计图案的加工指令通过所述终端传输至所述切割工具头、所述打印喷头组件和所述搬运机械手执行。

9.根据权利要求8所述的器官芯片的制备装置，其特征在于，还包括：

流体接头打印喷头，与所述终端电连接，用于打印流体接头或密封胶；

刚性轮廓打印喷头，与所述终端电连接，用于打印所述微流道和所述培养腔室的刚性轮廓。

10.根据权利要求9所述的器官芯片的制备装置，其特征在于，还包括：

投影灯组件，用于固化传感电极；

智能相机，用于对所述底层基片和所述顶层基片进行缺陷检查；

打印平台，用于放置所述底层基片和所述顶层基片；

成型平台定位夹具，与所述终端电连接，设置在所述打印平台上方并与所述打印平台连接，用于固定所述底层基片和所述顶层基片；

安装支架，包括两个竖向连接在所述打印平台上的立柱以及连接在两个所述立柱之间的横杆；

所述切割工具头、所述打印喷头组件、所述搬运机械手、所述流体接头打印喷头、所述刚性轮廓打印喷头、所述投影灯组件和所述智能相机均设置在所述安装支架上；

针尖校准机构，设置在所述打印平台上，用于校准所述切割工具头、所述打印喷头组件、所述搬运机械手、所述流体接头打印喷头和所述刚性轮廓打印喷头的位置；

无菌罩壳，罩盖于所述打印平台和所述安装支架的外周。