[实用新型]一种便携式3D生物打印设备

说明书

本实用新型提出一种便携式3D生物打印设备，包括底座、固定于底座相对两侧的第一Z轴运动模组和第二Z轴运动模组、X轴运动模组、双喷头装置、Y轴运动模组和打印平台；X轴运动模组的两端分别可滑动地固定于第一Z轴运动模组和第二Z轴运动模组上；双喷头装置包括高温喷头结构和常温喷头结构；双喷头装置可滑动地固定于X轴运动模组上；打印平台位于双喷头装置的下方且可滑动地固定于Y轴运动模组上，Y轴运动模组固定于底座上。本实用新型通过设置双喷头装置，可同时打印支撑结构和具有活性的填充物，提高打印效率；设置X轴运动模组、Y轴运动模组以及两个Z轴运动模组互相配合，打印成型误差小，打印设备结构稳定，拆卸方便，便于携带。

技术领域

本实用新型涉及生物打印技术领域，具体地说是涉及一种便携式3D生物打印设备。

背景技术

3D打印技术是一种基于数字模型发展起来的新型制造技术,目前3D打印行业在各个领域都取得了长足的进步，在生物领域亦是如此。3D 生物打印技术可通过调控支架结构、细胞分布和生物信号分子，将生物材料、细胞以及生长因子混合打印，其过程是首先读入由医学影像数据重建或设计的三维模型，将模型离散成多个片层，计算机控制打印喷头逐层打印打印由生物材料或细胞组成的生物墨水，不断重复这一过程，直至打印完成三维组织前体。随后，细胞开始重新组织、熔合，形成新的血管等组织结构。

目前，生物3D打印技术主要分为两大类：喷墨成型技术和挤压成型技术。其中气动式活塞挤出喷头利用压缩气体提供持续气压动力推动活塞挤出喷头内的生物打印材料使生物打印材料连续从微喷管中挤出成型。气动挤压成型具有成型材料范围广、柔性高、控制方便等优点。

但现有生物打印设备采用固定的成型平台还存在以下不足：受细胞打印工艺的限制,现有的细胞三维打印技术大多为操作单种成分的细胞和材料来构建较为简单的结构体,仅局限于某些简单的组织,例如骨组织、皮肤组织和肌键组织等；设备体积相对而言较大，不方便移动以及与生物领域专用设备如超洁净操作台、灭菌台等配合使用。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种便携式3D生物打印设备，具有可同时打印多种高分子材料、打印效率高、打印精度高、设备体积小便于携带等特点。

技术方案：本实用新型提出一种便携式3D生物打印设备，包括底座、第一Z轴运动模组、第二Z轴运动模组、X轴运动模组、双喷头装置、Y轴运动模组和打印平台；所述第一Z轴运动模组和第二Z轴运动模组相互平行设置且固定于底座的相对的两侧；所述X轴运动模组的两端分别可滑动地固定于第一Z轴运动模组和第二Z轴运动模组上；所述双喷头装置包括分别固定于固定板上的高温喷头结构和常温喷头结构；所述双喷头装置通过固定板可滑动地固定于X轴运动模组上；所述打印平台位于所述双喷头装置的下方并且可滑动地固定于Y轴运动模组上，所述Y轴运动模组固定于底座上。

进一步，所述X轴运动模组包括X轴电机、X轴丝杆和螺纹套装在X轴丝杆上的X轴固定座，所述X轴电机和X轴丝杆通过X轴联轴器连接；所述X轴运动模组还包括平行于X轴丝杆的X轴滑轨；所述X轴固定座上固定有滑动嵌在X轴滑轨上的X轴滑块；所述双喷头装置通过固定板固定于X轴固定座上。

进一步，所述X轴运动模组还包括用于固定X轴电机的X轴电机连接件以及用于固定X轴丝杆的X轴固定端和X轴支撑端；所述X轴固定端通过X轴固定端连接件固定于X轴运动模组的外壳上；所述X轴固定端连接件上设有限制X轴滑块位移的X轴限位开关；所述X轴支撑端通过X轴支撑端连接件固定于X轴运动模组的外壳上。

进一步，所述高温喷头结构包括保温外壳和位于保温外壳内部的可拆卸的第一针筒；所述第一针筒的顶部接有第一转接器，所述第一转接器通过气管与气缸连接，所述第一针筒的底部设有第一喷嘴；所述保温外壳上设有第一螺纹孔，所述高温喷头结构通过第一螺纹孔固定于所述固定板上。

进一步，所述保温外壳内设有加热元件和热敏传感器。

进一步，所述加热元件为加热棒，所述热敏传感器为热电偶。