[发明专利]一种异质细胞三维打印系统和方法

摘要

本发明涉及一种异质细胞三维打印系统，包括运动平台、固定于所述运动平台上的挤出式细胞打印机构和滴落式细胞打印机构，用于观测和反馈细胞打印情况的观测单元和控制单元；所述控制单元首先控制挤出式胞打印机构完成立体细胞水凝胶结构的打印，然后控制滴落式细胞打印机构在所述立体细胞水凝胶结构上完成单个或多个细胞的打印；本发明集成了微挤出式打印技术和基于交变滞惯力驱动的滴落式细胞滴落式细胞打印技术，既保证了宏观细胞团簇的高效构建，又有保证了微观单个细胞在团簇细胞附近微环境的构建，创造了一种兼顾效率和精度的体外异质细胞模型构建方法，具有重要的病理学、药理学应用潜力。

主权项

1.一种异质细胞三维打印系统，其特征在于，包括运动平台、固定于所述运动平台上的挤出式细胞打印机构和滴落式细胞打印机构，用于观测和反馈细胞打印情况的观测单元以及控制单元；所述控制单元首先控制挤出式细胞打印机构完成立体细胞水凝胶结构的打印，然后控制滴落式细胞打印机构在所述立体细胞水凝胶结构上完成单个或多个细胞的打印；在打印的过程中，所述控制单元控制所述运动平台的三维运动，以实现在所需位置的打印；所述控制单元包括工控机、PMAC控制器、信号发生器和功率放大器；所述工控机与所述PMAC控制器和所述观测单元相连接，用于接收反馈信息和向PMAC控制器发出指令；所述PMAC控制器控制运动平台的三维运动和所述挤出式细胞打印机的挤出；进一步的，所述PMAC控制器还调整滴落式细胞打印机构的位置，通过控制信号发生器和功率放大器来控制细胞的滴落式打印；所述滴落式细胞打印机构包括固定于所述运动平台的Z轴上的位置微调电机、压头、往复运动机构和与之相连的滴落式细胞打印用微喷头；其中，所述微喷头固定在往复运动机构上，所述往复运动机构依次与压头和位置微调电机相连；所述PMAC控制器与位置微调电机相连，用于微调所述微喷头的位置；所述PMAC控制器还控制信号发生器产生波形，所述波形经所述功率放大器放大后输送到所述往复运动机构上，通过往复运动机构的运动实现滴落式打印。