[发明专利]一种基于PL级压电喷头技术活性干细胞微3D打印装置

说明书

本发明涉及生物细胞3D打印技术领域，具体来说是一种基于PL级压电喷头技术活性干细胞微3D打印装置，其特征在于包括若干压电喷头，若干细胞储液瓶，所述压电喷头的流体通道采用毛细玻璃管与细胞储液瓶连通，高粘度材料挤出装置，采用螺杆式挤出阀，视觉观测装置，由水平观测装置和竖直观测装置组成，水平观测装置用于水平方向压电喷头的细胞打印检测，竖直观测装置用于打印材料的定位打印校准及打印效果检测，其优点在于：使用喷墨打印技术替代传统的挤出式方法进行细胞打印，能够实现挤出式方法无法做到的单细胞打印，同时细胞的精度高，能够做到微米级。

技术领域

本发明涉及生物细胞3D打印技术领域，具体来说是一种基于PL级压电喷头技术活性干细胞微3D打印装置。

背景技术

3D打印技术为近年来普及发展的一种快速成型技术，在工业生产中被广泛应用，由于3D打印技术可以基于计算机三维模型进行复杂的图形打印，因此被生物医疗行业作为生物器官的样品打印及活性器官打印的研发设备，适用于装配生物材料或活细胞，体外构建活体组织。传统生物3D打印设备主要采用挤出式的方法进行细胞打印，虽然喷墨打印技术也被使用，但由于厂商的技术限制，喷墨打印技术仅作为一种选择性配置，没有获得有效性的推广。挤出式方法目前被广泛使用，其成型精度为百微米级或毫米级，单个细胞的体积为微米级，挤出式方法无法进行单细胞的精准打印，而喷墨打印技术的打印精度为几十到几百微米，可以获得单细胞的有效打印。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种能够实现单细胞精确打印的活性干细胞微3D打印装置。

为了实现上述目的，设计一种基于PL级压电喷头技术活性干细胞微3D打印装置，其特征在于包括若干压电喷头，若干细胞储液瓶，所述压电喷头的流体通道采用毛细玻璃管与细胞储液瓶连通，高粘度材料挤出装置，采用螺杆式挤出阀，挤出阀控制电机29连接位于电气柜中的控制器，控制器控制电机的旋转速度和方向，挤出阀控制电机29连接传动螺杆31同步转动，促使挤出阀滑块30沿传动螺杆31方向往复运动，储料筒32内部用于储存需要打印的液态材料，注射塞33连接挤出阀滑块30同步运动，将需要打印的液态材料从注射喷嘴34挤出，视觉观测装置，由水平观测装置和竖直观测装置组成，水平观测装置用于水平方向压电喷头的细胞打印检测，竖直观测装置用于打印材料的定位打印校准及打印效果检测。

龙门架安装在安装底板上，竖向运动模组安装板安装在龙门架上，竖向运动模组安装在竖向运动模组安装板上，左侧竖向运动模组滑块能上下移动，用于将单细胞喷墨打印系统上下移动，右侧竖向运动模组滑块能上下移动，用于将高粘度材料挤出系统上下移动，纵向运动模组安装在安装底板上，横向运动模组安装在纵向运动模组滑块上，打印底板安装在横向运动模组滑块上，横向运动模组滑块能左右移动，纵向运动模组滑块能前后移动，横向运动模组和纵向运动模组用于将打印底板前后左右平面移动。

所述的螺杆式挤出阀安装在右侧竖向运动模组滑块上，滑块能上下移动，固化灯安装块安装在在右侧竖向运动模组滑块上，紫外固化灯安装在固化灯安装块上，频闪灯安装在固化灯安装块上，固化灯安装块随右侧竖向运动模组滑块上下移动。

所述左侧竖向运动模组滑块上设有竖向安装板，滑块能上下移动，竖直相机安装块安装在竖向安装板上，竖直变倍镜头安装在竖直相机安装块上，竖直相机安装在竖直变倍镜头上，竖向安装板还设有储液瓶安装架、喷头安装架和空气过滤器，喷头安装架上设有四个喷头安装工位，用于安装压电喷头，储液瓶安装架上设有四个安装工位，用于安装储液瓶，气管连接空气过滤器和细胞储液瓶，液路管连接压电喷头和细胞储液瓶，喷头信号接口安装在竖向安装板上，压电喷头信号线连接喷头信号接口。

所述的竖向运动模组安装板上设有水平相机安装架，水平相机运动模组安装在水平相机安装架上，水平相机安装在水平相机运动模组上，水平镜头安装在水平相机上。

本发明同现有技术相比，其优点在于：使用喷墨打印技术替代传统的挤出式方法进行细胞打印，能够实现挤出式方法无法做到的单细胞打印，同时细胞的精度高，能够做到微米级。