[发明专利]一种类脑组织体外打印培养系统及方法

权利要求书

1.一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：包括盛装培养液的液槽(25)，布置在液槽(25)外壁上的CO₂传感器(16)、温度传感器(17)和O₂传感器(18)，连接在液槽(25)的培养液入口(15)和培养液出口(19)管路上的蠕动泵(4)和培养液罐(5)，布置在液槽(25)内壁上与培养液接触的换能器(14)和电极片(24)，与换能器(14)连接的声波发生器(7)，与电极片(24)连接的信号发生器(8)，布置在液槽(25)周围的气体入口(10)、可见光源(11)、制热器件(12)和制冷器件(13)，与气体入口(10)连通的CO₂和O₂瓶(6)，与CO₂和O₂瓶(6)、声波发生器(7)、信号发生器(8)、可见光源(11)、制热器件(12)和制冷器件(13)连接的控制箱(32)，通过控制箱(32)向液槽(25)施加磁场(20)，与CO₂传感器(16)、温度传感器(17)和O₂传感器(18)连接的信号采集器(30)；还包括放置打印喷头(27)的打印喷头盒(2)，布置在打印喷头盒(2)内的CO₂传感器(3)，CO₂传感器(3)与信号采集器(30)连接；打印培养时，通过机械手(1)将打印喷头(27)夹持并安装在位于液槽(25)上方的移动平台(28)上，并通过接头(29)将打印喷头(27)与喷头动力源(9)连接，喷头动力源(9)与控制箱(32)连接，计算机(31)分别与信号采集器(30)和控制箱(32)连接；还包括设置在液槽(25)中的升降台(26)，升降台(26)用于放置打印的类脑组织；所述机械手(1)、打印喷头盒(2)、CO₂传感器(3)、气体入口(10)、可见光源(11)、制热器件(12)、制冷器件(13)、换能器(14)、培养液入口(15)、CO₂传感器(16)、温度传感器(17)、O₂传感器(18)、培养液出口(19)、磁场(20)、大脑白质(21)、大脑灰质(22)、微电极(23)、电极片(24)、液槽(25)、升降台(26)、打印喷头(27)、移动平台(28)和接头(29)构成打印培养模块；所述培养液罐(4)、蠕动泵(5)、CO₂和O₂瓶(6)、声波发生器(7)、信号发生器(8)、喷头动力源(9)、信号采集器(30)、计算机(31)和控制箱(32)构成控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：所述的类脑组织体外打印培养系统将类脑组织体外打印与体外培养集于一体，在进行类脑组织体外打印的同时能够对已完成打印的部分进行体外培养，打印完成后作为生物反应器为脑组织提供生长环境。

3.根据权利要求1所述的一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：所述打印培养模块置于密闭无菌环境中，打印培养条件通过信号采集器(30)、计算机(31)和控制箱(32)进行反馈调节。

4.根据权利要求3所述的一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：所述打印培养条件包括培养液灌流、反馈调节的温度、O₂和CO₂浓度以及实时可调的电场、磁场、可见光、声波、振动对类脑组织在培养中进行刺激和功能诱导。

5.根据权利要求1所述的一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：所述喷头动力源(9)通过接头(29)与打印喷头对接，为打印设备提供动力，使细胞与支撑材料逐滴喷射。

6.根据权利要求1所述的一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：所述的打印喷头盒(2)始终保持在神经细胞生长的最佳环境，打印喷头盒(2)中包含多个打印喷头(27)，针对不同支架材料、细胞密度、生长因子的打印。