如較高的活性和較長的壽命等。優(yōu)選地，生物打印機(jī)為3D生物打印機(jī)，本實(shí)用新型生物打印機(jī)噴頭組件尤其適用于3D生物打印機(jī)。
[0054]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該生物打印機(jī)還包括固定板7、安裝支座8、第一材料供應(yīng)源31和第二材料供應(yīng)源32，固定板7作為整個(gè)生物打印機(jī)中各部件的基準(zhǔn)，安裝支座8設(shè)在固定板7—側(cè)中下部的位置，第一材料供應(yīng)源31和第二材料供應(yīng)源32分別用于容納主材和輔材，且左右并排設(shè)在安裝支座8內(nèi)，例如，材料供應(yīng)源可以是容納材料的容器。本實(shí)用新型的噴嘴組件P(參見圖4)安裝在第一材料供應(yīng)源31正下方，以使第一材料供應(yīng)源31與第一材料通道A連通，第二材料供應(yīng)源32與第二材料通道B通過連接管3連通。
[0055]對于該實(shí)施例的生物打印機(jī)，需要通過壓力控制來實(shí)現(xiàn)生物打印材料的流動(dòng)，優(yōu)選為氣壓控制，因而生物打印機(jī)還需包括壓力調(diào)節(jié)裝置，例如選擇電氣比例閥等。當(dāng)?shù)谝徊牧瞎?yīng)源31和第二材料供應(yīng)源32中裝好材料后，分別與氣路中的電氣比例閥連接，兩個(gè)材料供應(yīng)源各自對應(yīng)的電氣比例閥再與控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的模擬量通信，經(jīng)上位軟件發(fā)出指令分別對兩個(gè)材料供應(yīng)源的擠出量進(jìn)行控制。通過分別調(diào)節(jié)氣壓，可控制第一材料通道A和第二材料通道B內(nèi)流體的噴出速度。
[0056]根據(jù)不同的打印需求，可以采取不同的控制方式:
[0057]當(dāng)需要形成連續(xù)的生物打印材料時(shí)，首先，在第一材料供應(yīng)源31內(nèi)添加主材，主材是含有細(xì)胞的混合物質(zhì)，其狀態(tài)可以是具有流動(dòng)性的流體，亦可是凝膠狀態(tài);在第二材料供應(yīng)源32內(nèi)添加輔材，輔材可以是與主材相同的物質(zhì)(主輔同材)，根據(jù)使用需求，輔材可以是供給營養(yǎng)的物質(zhì)，也可以是提供粘合力的物質(zhì)(可兼用于形成保護(hù)層)，也可以是包覆于主材周圍形成保護(hù)層的物質(zhì)。接著，通過壓力調(diào)節(jié)裝置向第一材料供應(yīng)源31內(nèi)施加恒定的氣壓，就可以使主材持續(xù)噴出，外面通過輔材進(jìn)行包裹，整體成細(xì)長狀結(jié)構(gòu)。
[0058]當(dāng)需要形成顆粒狀的生物打印材料時(shí)，可以在第一材料供應(yīng)源31內(nèi)添加主材，在第二材料供應(yīng)源32內(nèi)添加輔材，并對第一材料供應(yīng)源31頻繁地加壓與開閉形成脈沖，用于控制主材從第一材料通道A的出口以離散顆粒形式噴出；并向第二材料供應(yīng)源32內(nèi)施加連續(xù)的壓力，用于控制輔材從第二材料通道B的出口連續(xù)噴出，當(dāng)然也可以向第二材料供應(yīng)源32內(nèi)施加脈沖壓力。參見圖3，通過對主材的脈沖控制，就可以形成離散的顆粒，并與外層輔材結(jié)合，形成類似蛋黃蛋清的流體打印單元，并在溫度的作用下迅速冷卻定型。
[0059]作為更優(yōu)選的實(shí)施例，本實(shí)用新型的生物打印機(jī)還包括用于控制主材和輔材的溫度的溫控裝置9，第一材料供應(yīng)源31和第二材料供應(yīng)源32可以采用獨(dú)立的溫控裝置9。參見圖5，溫控裝置9設(shè)在安裝支座8上遠(yuǎn)離固定板7的一側(cè)，溫控裝置9從靠近安裝支座8的一端起依次包括:制冷片91、散熱器92和散熱風(fēng)扇93，制冷片91靠近安裝支座8的表面設(shè)置，可以在外部溫度控制器的控制下對生物打印材料進(jìn)行加熱或冷卻，制冷片91可以選擇半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片的控溫端與材料供應(yīng)源相對設(shè)置，非控溫端與散熱器92相對設(shè)置，散熱器92用于帶走半導(dǎo)體制冷片在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，散熱風(fēng)扇93用于加速散熱器92的散熱進(jìn)程。更進(jìn)一步地，還可以在第一材料供應(yīng)源31和第二材料供應(yīng)源32的外部設(shè)置溫度檢測裝置，以對主材和輔材的當(dāng)前溫度進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判斷。
[0060]該實(shí)施例中通過設(shè)置溫控裝置9，有利于在打印過程中保持生物材料的活性，尤其是采用高黏度的生物打印材料時(shí)，能夠提高流動(dòng)性，盡量避免由于溫度較低而導(dǎo)致噴嘴堵塞的現(xiàn)象，從而提高打印效率。
[0061]在另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施例中，生物打印機(jī)還包括位置檢測裝置13，位置檢測裝置13設(shè)在安裝于固定板7上的滑槽33中，位置檢測裝置13可沿滑槽33上下移動(dòng)，用于在打印前對打印平臺(tái)的高度進(jìn)行判斷，以確定噴頭組件的初始打印位置，從而獲得較高的打印精度。
[0062]以上對本實(shí)用新型所提供的一種生物打印機(jī)噴頭組件及生物打印機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物打印機(jī)，其特征在于，包括噴頭組件、第一材料供應(yīng)源(31)和第二材料供應(yīng)源(32)，所述噴頭組件具有第二通道的外噴嘴(I)和具有第一材料通道(A)的內(nèi)噴嘴(2)，所述第一材料供應(yīng)源(31)用于向所述第一材料通道(A)中供應(yīng)第一材料，所述內(nèi)噴嘴(2)同軸設(shè)在所述第二通道內(nèi)，所述外噴嘴(I)和所述內(nèi)噴嘴(2)之間的環(huán)形空間形成第二材料通道(B)，所述第二材料供應(yīng)源(32)用于向所述第二材料通道(B)供應(yīng)第二材料，所述第二材料通道(B)在所述第一材料通道(A)的出口處環(huán)繞著所述第一材料通道(A)，用于使從所述第二材料通道(B)出口噴出的第二材料朝向從所述第一材料通道(A)出口噴出的第一材料匯聚而組合在一起，以形成流體打印單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物打印機(jī)，其特征在于，所述噴頭組件還包括第一材料供應(yīng)管(4)和外噴嘴固定部(5)，所述外噴嘴(I)可拆卸地連接至所述第一外噴嘴固定部(5)，所述內(nèi)噴嘴(2)可拆卸地連接至所述第一材料供應(yīng)管(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物打印機(jī)，其特征在于，所述噴頭組件包括由多個(gè)不同規(guī)格的噴嘴組成的噴嘴套件組，所述外噴嘴(I)和所述內(nèi)噴嘴(2)從所述噴嘴套件組中選出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物打印機(jī)，其特征在于，在所述第二材料通道(B)的出口處，所述外噴嘴(I)的開口低于所述內(nèi)噴嘴(2)的開口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物打印機(jī)，其特征在于，所述外噴嘴(I)包括第一引導(dǎo)部(11)，所述內(nèi)噴嘴(2)包括第二引導(dǎo)部(21)，所述第一引導(dǎo)部(11)和所述第二引導(dǎo)部(21)鄰近于所述噴頭的出口設(shè)置，所述第一引導(dǎo)部(11)和所述第二引導(dǎo)部(21)之間的第一環(huán)形空間沿著朝向所述第二材料通道(B)出口的方向是漸縮的。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物打印機(jī)，其特征在于，所述外噴嘴(I)還包括與所述第一引導(dǎo)部(11)連接的第一主體部(12)，所述內(nèi)噴嘴(2)還包括與所述第二引導(dǎo)部(21)連接的第二主體部(22)，所述第一主體部(12)和所述第二主體部(22)之間的第二環(huán)形空間至少部分朝向所述第二材料通道(B)出口的方向是漸縮的。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物打印機(jī)，其特征在于，所述第一材料通道(A)在所述第一環(huán)形空間中的部分為細(xì)長的，所述第一材料通道(A)在所述第二環(huán)形空間中的部分至少局部朝向所述第一材料通道(A)出口的方向是漸縮的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物打印機(jī)，其特征在于，還包括壓力調(diào)節(jié)裝置，用于控制所述第一材料供應(yīng)源(31)和所述第二材料供應(yīng)源(32)內(nèi)的壓力。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物打印機(jī)，其特征在于，還包括用于控制所述第一材料供應(yīng)源(31)和所述第二材料供應(yīng)源(32)的溫度的溫控裝置(9)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物打印機(jī)，其特征在于，還包括用于對所述噴頭組件的初始打印位置進(jìn)行判斷的位置檢測裝置(13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種生物打印機(jī)，包括噴頭組件、第一材料供應(yīng)源和第二材料供應(yīng)源，噴頭組件具有第二通道的外噴嘴和具有第一材料通道的內(nèi)噴嘴，第一材料供應(yīng)源用于向第一材料通道中供應(yīng)第一材料，內(nèi)噴嘴同軸設(shè)在第二通道內(nèi)，外噴嘴和內(nèi)噴嘴之間的環(huán)形空間形成第二材料通道，第二材料供應(yīng)源用于向第二材料通道供應(yīng)第二材料，第二材料通道在第一材料通道的出口處環(huán)繞著第一材料通道，用于使從第二材料通道出口噴出的第二材料朝向從第一材料通道出口噴出的第一材料匯聚而組合在一起，以形成流體打印單元，以形成質(zhì)量較高的流體打印單元，以對細(xì)胞進(jìn)行保護(hù)，從而減少在打印過程中由于受到擠出壓力和摩擦力而造成細(xì)胞損傷，進(jìn)而提高細(xì)胞的存活率。
【IPC分類】A61F2/02, B33Y30/00, B33Y80/00, B33Y70/00
【公開號】CN205251765
【申請?zhí)枴緾N201521134691
【發(fā)明人】溫學(xué)敏, 李意軍, 王德明
【申請人】四川藍(lán)光英諾生物科技股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月30日