較長的壽命。
[0029]由此,基于上述技術方案,本實用新型提供了一種生物打印機,包括噴頭組件,通過設置第一流道和第二流道,并使第一流道的出口與第二流道的出口相鄰,且第二流道的出口被構造成使從其噴出的第二材料朝向第一材料的運動方向運動,能夠使從第二流道出口噴出的第二材料包裹從第一流道出口噴出的第一材料,以形成生物打印材料的流體打印單元以對細胞進行保護,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胞損傷,進而提尚細胞的存活率,具有$父尚的可靠性。
【附圖說明】
[0030]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構成本申請的一部分,本實用新型的示意性實施例及其說明僅用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0031 ]圖1為本實用新型生物打印機噴頭組件的第一實施例的結構示意圖;
[0032]圖2為本實用新型生物打印機噴頭組件的第二實施例的結構示意圖;
[0033]圖3為圖2所示的第二實施例中流體打印單元流出的狀態示意圖。
[0034]附圖標記說明
[0035]11—噴頭主體;12—延長桿;13—保溫件;14一安裝體;IA—第一流道;IB —第二流道;IC一包裹腔;ID —流道;IE—敞口凹部;
[0036]21 —外噴嘴;21A —第一引導部;21B—第一主體部;22—內噴嘴;22A—第二引導部;22B—第二主體部;23 —連接管;24—主材流通管;25 —外噴嘴連接件;2A—第一流道;2B—第二流道。
【具體實施方式】
[0037]下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0038]本實用新型的【具體實施方式】是為了便于對本實用新型的構思、所解決的技術問題、構成技術方案的技術特征和帶來的技術效果有更進一步的說明。需要說明的是,對于這些實施方式的說明并不構成對本實用新型的限定。此外,下面所述的本實用新型的實施方式中涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0039]考慮現有技術中生物打印機的噴頭組件無法在打印之前對細胞實現包裹,這會在打印過程中造成細胞的損傷,為此,本實用新型提供了一種生物打印機,其結構和原理參考圖1和圖2所示的實施例。在一個示意性的實施例中,生物打印機包括噴頭組件和打印材料供應源,噴頭組件內設有第一流道和第二流道,打印材料源可以向第一流道和第二流道可以輸送同種類的生物打印材料,也可以提供不同種類的生物打印材料,例如為第一流道和第二流道分別設置相應的材料供應源。第一流道和第二流道既可以同時使用,也可以各自地單獨使用。
[0040]當第一流道和第二流道同時分別用于兩種材料時,打印材料供應源包括第一材料供應源和第二材料供應源,第一材料供應源用于向第一流道供應第一材料,第二材料供應源用于向第二流道供應第二材料。第一流道作為用于生物打印材料(主材)的第一材料的流動通道,第二流道作為包裹生物打印材料的第二材料(輔材)的流動通道,第一流道在圖1中為1A,在圖2中為2A,第二流道在圖1中為IB,在圖2中為2B。而且,第一流道的出口與第二流道的出口相鄰,第二流道的出口被構造成使從其噴出的輔材朝向主材的運動方向運動,能夠使得從第二流道出口噴出的輔材與從第一流道出口噴出的主材組合在一起而形成流體打印單元,組合的方式可以為混合、包裹或融合等等,優選地,輔材包裹主材。
[0041 ]流體打印單元是生物打印材料組成的打印單元,例如是由輔材包裹主材而形成的混合流體打印單元。關于主材和輔材,在一種最優選的實施方式中,主材為含有細胞的打印材料,輔材是未包含有細胞的打印材料,在此實施方式中,最優選的,輔材是具有溫敏特性的材料,尤其是具有溫敏特性和一定黏度的生物相容性材料,例如:水凝膠等物質。在另一種實施方式中,主材是未包含有細胞的打印材料,而輔材為包含有細胞的打印材料。在其余實施方式中,主材和輔材也可以是都含有細胞的打印材料,也可以都不含有細胞的打印材料。關于主材和輔材的形態,其中任一或二者皆為以下幾種形態的一種:均質、非均質(例如顆粒狀混合物)、連續或非連續的流體。
[0042]根據使用需求,輔材可以是供給營養的物質,也可以是供給粘合力的物質(可兼用于形成保護層),也可以使提供包覆于主材周圍形成保護層的物質。
[0043]該實施例的生物打印機噴頭組件,改變了現有技術中通過細胞直接打印的方式,通過設置第一流道和第二流道,并使第一流道的出口與第二流道的出口相鄰,且第二流道的出口被構造成使從其噴出的輔材朝向主材的運動方向運動,能夠引導輔材在整個周向朝著主材的運動方向流動,采用流動聚焦原理使得從第二流道出口噴出的輔材包裹從第一流道出口噴出的主材,以形成流體打印單元對細胞進行保護,從而減少在打印過程中由于受到通過氣體等施加的外力例如擠出壓力和噴嘴內壁帶來的摩擦力而造成細胞損傷,進而提高細胞的存活率,具有較高的可靠性。
[0044]為了實現從第二流道噴出的輔材朝向主材,可以將第二流道與第一流道在鄰近于各自的出口處設計為彼此逐漸靠近的結構,具體可通過下面的兩種結構形式來實現,但不限于此。
[0045]在第一種結構形式中,第二流道鄰近出口處的內壁和外壁朝向主材的運動方向都是漸縮的,且相互平行。可選地,第二流道是等徑的,在出口處,第二流道朝向第一流道傾斜延伸,使得第二流道中的第二材料朝向從第一流道中出來的第一流體匯聚地運動。
[0046]在第二種結構形式中,第二流道至少部分是漸縮的,此種結構能夠增加輔材的壓力,從而提高流速,使得輔材在第二流道內的流動更順暢,進而在第一流道的出口處更好地包裹主材。
[0047]作為第二種結構形式進一步的改進,第二流道鄰近于第一流道出口處沿著朝向第一流道出口的方向是漸縮的。該實施例能夠給輔材沿著朝向主材的方向施加壓力,以引導輔材向著主材的方向噴出,從而更好地包裹主材;而且還能增加輔材受到的壓力,從而提高流速,使輔材更加順暢地流出以實現包裹。本領域技術人員可以通過設計第二流道漸縮的程度,以在打印之前實現可控的包裹。
[0048]在一種優選的設置形式中,第二流道可以同軸包裹在第一流道之外,且第二流道與第一流道之間相互隔開,同軸設置的形式有利于使主材更加均勻地包裹在輔材之外,盡量避免薄厚不均的現象,以形成質量較高的流體打印單元。
[0049]在另一種優選的實施例中,第二流道鄰近于所述第一流道出口的沿著朝向其口的方向截的剖面為錐形,例如,在圖1所示的實施例中,第二流道的內壁和外壁均為倒錐形,且第二流道內壁的錐度小于外壁對應的錐度;在圖2所示的實施例中,第二流道的內壁為柱形,外壁為倒錐形。錐形易于加工,而且第二流道設計為錐形相比于其它形狀對流體具有較好的引導作用,還能使輔材在同一高度上的流速相同,從而使到達第二流道出口處的流速也基本相同,進而實現輔材均勻地對主材進行包裹。
[0050]下面將給出兩種類型