[发明专利]原位4D生物打印器官的装置、系统及方法

权利要求书

1.一种原位4D打印器官的装置，用于器官部分缺损后再生重建，其特征在于，包括：

植入部，用于连接器官缺损区，分层分时段喷印生物墨水，诱导缺损器官组织再生；

体外部，用于向植入部提供支持；

联接部，用于连接植入部和体外部。

2.如权利要求1所述的原位4D打印器官的装置，其特征在于，所述植入部包括：

器官缺损区支架，用于塑形器官缺损部，所述器官缺损区支架包括内壁、外壳、多个第一微孔；

微流控管道，用于喷印生物墨水，所述微流控管道包括毛细管网、多个第二微孔、第一连接管；

监测部件，用于采集器官缺损区数据，所述监测部件包括传感器。

3.如权利要求2所述的原位4D打印器官的装置，其特征在于，所述微流控管道包括多个微流控管道分支，用于喷印生物墨水实现器官多个分叶再生或器官多个分区再生或多个器官再生。

4.如权利要求1所述的原位4D打印器官的装置，其特征在于，所述体外部包括：

加注部件，用于向所述微流控管道注入生物墨水和/或人工羊水，所述加注部件包括第二连接管、第一注射壶、储液囊、第一微泵、微阀；

引流部件，用于从器官缺损区排出废液，所述引流部件包括第三连接管、第二微泵、废液囊、第二注射壶；

智能电机，用于驱动微流控管道往复运动；

控制单元，用于控制智能电机、第一微泵、第二微泵、微阀。

5.如权利要求4所述的原位4D打印器官的装置，其特征在于，所述生物墨水为按需配制的分段式生物墨水，所述分段式生物墨水包括种子细胞、胶原蛋白、纤维素、透明质酸、生长因子中的一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的原位4D打印器官的装置，其特征在于，所述联接部包括基座，用于固定所述植入部和所述体外部，所述基座包括基台、通孔，所述通孔用于穿设动力传动部件、管路、电路。

7.一种原位4D打印器官的系统，用于实施在器官部分缺损后原位生物打印器官，其特征在于，包括：

权利要求1-6任一项所述的原位4D打印器官的装置；

生物墨水、人工羊水；

物联网操作系统；

应用程序，所述应用程序包括移动端程序、服务端程序；

算法，所述算法包括数据融合分析、生物墨水喷印方案、人工羊水加注与排出方案、创面愈合识别。

8.一种原位4D打印器官的方法，其特征在于，包括：

定制器官缺损区支架和微流控管道，所述器官缺损区支架包括内壁、外壳、多个第一微孔，所述微流控管道包括毛细管网、多个第二微孔、第一连接管；

配制分段式生物墨水和/或人工羊水，所述生物墨水包括种子细胞、细胞外基质、生长因子；

组装器官缺损区支架、微流控管道、传感器，置入体内或安装于体表，连接器官残端；

安装联接部和体外部；

按需分层分时段喷印分段式生物墨水，加注人工羊水，提供局部组织再生微环境，诱导组织再生。

9.如权利要求8所述的原位4D打印器官的方法，其特征在于，还包括：

实时采集器官缺损区局部数据，所述局部数据包括创面微循环数据、组织愈合数据、温度数据和pH数据。

10.如权利要求9所述的原位4D打印器官的方法，其特征在于，还包括：

器官再生完成，拆除联接部、体外部，取出微流控管道、传感器，器官缺损区支架自行降解或拆除。

11.如权利要求8所述的原位4D打印器官的方法，其特征在于，还包括在外耳缺损区打印重建外耳。

12.如权利要求11所述的原位4D打印器官的方法，其特征在于，还包括在鼻缺损区打印重建鼻。