[发明专利]一种人造心脏打印用3D打印设备以及人造心脏的仿生构建方法

摘要

本发明公开了一种人造心脏打印用3D打印设备以及人造心脏的仿生构建方法，一种人工器官的仿生构建方法，该人工器官包括人工器官薄壁、仿生血管微流道、细胞组织结构层和仿生细胞外基质，该人工器官的仿生构建方法如下：S1：医院图像扫描；S2：根据获取的扫描信息进行病理分析；S3：对构建参照STL模型和对比STL模型的进行模型分层处理；S4：将离散制成的切片数据输入到3D生物打印机中；S5：3D打印；S6：器官培养环境建造。本发明还公开了实现该方法的3D打印设备。

主权项

1.一种人造心脏打印用3D打印设备以及人造心脏的仿生构建方法，该人工器官包括人工器官薄壁、仿生血管微流道、细胞组织结构层和仿生细胞外基质，其特征在于，该人工器官的仿生构建方法如下：S1：医院图像扫描，用于采集患者相应器官具体状况的图像信息，使用医院CT、MRI、B超等设备进行断层扫描，获取相应器官的断层信息，并且对扫描信息进行三维立体构建，使用医疗扫描设备，将患者的器官结构扫描出来，然后再根据患者的实际情况构建后期的模型；S2：根据获取的扫描信息进行病理分析，用于分析病人器官的病理情况，使用MIMICS软件建立患者器官STL模型即参照STL模型，同时构建正常器官的三维立体模型即对比STL模型；S3：对构建参照STL模型和对比STL模型的进行模型分层处理，根据细胞本身结构、仿生学特性，利用计算机图像辅助技术对模型进行分层离散，制作成多个切片，并且细致设计叠加方式；S4：将离散制成的切片数据输入到3D生物打印机中，使用生物活细胞和生物墨水进行打印，选择使用具有良好的生物活性、类似体内细胞的外基质环境，采用同轴打印的方法，把神经干细胞做成像线一样的细胞线，线的中心是神经干细胞，周围包裹着的则是神经的支撑细胞，首先构造仿人工器官薄壁以及生血管微流道，以仿生血管微流道为中心逐层构建细胞组织结构层，叠加粘合人工器官薄壁边缘位置后，添加内部仿生细胞外基质，缝合人工器官制造完毕；S5：使用3D生物打印机，打印出参照细胞切片，打印过程中使用甲基丙烯酸化水凝胶(GelMA)进行细胞之间的黏贴，最后黏贴形成完整的实体参照器官，同理打印出对比细胞切片，并且使用GelMA粘合成对比器官模型；S6：器官培养环境建造，根据病患的实际需求构建生物环境，将对比器官和参照器官放置在培养基中保存培养，观察记录生理变化。