[发明专利]一种生物3D打印培养一体化系统及方法

摘要

本发明构建了一种生物3D打印培养一体化系统及方法，解决了生物打印与培养系统分离所面临的环境污染及设备腐蚀问题；该系统能够实现各种细胞、细胞支架在生物培养系统中同步打印，即3D打印培养的一体化，保证打印过程中细胞的活性和打印后细胞的功能及分化，且避免受到外界环境的影响；该系统采取培养与打印驱动分离式设计，将打印喷头卡具嵌入生物培养系统，在保证无阻碍打印的基础上，避免打印设备及外界环境对无菌培养环境的破坏，可以实现高精度细胞打印和培养的一体化；该系统降低生物培养温湿度对工作台组件在材料、尺寸、设计等方面的特殊要求，提高工作台的定位精度、速度等，提升驱动模块的使用寿命，大大降低了成本。

主权项

一种生物3D打印培养一体化系统，其特征在于：由打印培养观测模块、运动模块和控制模块组成；其中，打印培养观测模块以生物培养系统(2)为主体，生物培养系统(2)内部配置喷头(3)和紫外光源(9)，喷头(3)下方设置半径可调节的固定卡具(5)，半径可调节的固定卡具(5)内固定培养皿(8)，培养皿(8)内为打印的细胞支架(6)，还包括对打印进行实时观测的微型摄像头(4)，所述生物培养系统(2)的一侧设计成开口结构，并且使用柔性材料板(7)对其进行密封处理；所述运动模块包括机械臂(13)，控制机械臂(13)运动的三维移动工作台(1)以及为喷头(3)提供动力的电机(12)，所述三维移动工作台(1)通过机械臂(13)控制喷头(3)的移动，嵌入生物培养系统(2)的部分的机械臂(13)与柔性材料板(7)之间也保证密封；所述控制模块包括相连接的计算机(11)和控制器(10)，所述控制器(10)与电机(12)和三维移动工作台(1)连接；所述打印培养观测模块、运动模块和控制模块之间相互协同共同实现打印培养一体化，同时，这三个模块也相对独立，能够单独对任意一个模块进行调整与改进而不影响其他模块。