[发明专利]一种多微滴精准喷射的细胞3D打印装置及方法

摘要

本发明公开了一种多微滴精准喷射的细胞3D打印装置及方法，包括机架、喷头模块、供液模块、基板、计算机、运动控制器、喷头控制器、以及用于带动喷头模块三维运动的三轴运动模块，喷头模块包括若干喷嘴，供液模块的出液口与喷头模块的入液口相连通，基板位于各喷嘴的正下方，计算机的输出端经喷头控制器与各喷嘴的控制端，机架上固定有用于检测喷头模块的位置信息的光栅尺，光栅尺的输出端与计算机的输入端相连接，三轴运动模块固定于机架上，喷头模块固定于三轴运动模块上，运动控制器的输出端与三轴运动模块的控制端相连接。本发明能够通过多微滴同时打印生物软组织，并且打印速度快、精度高。

主权项

一种多微滴精准喷射的细胞3D打印方法，其特征在于，基于多微滴精准喷射的细胞3D打印装置，所述多微滴精准喷射的细胞3D打印装置包括机架、喷头模块(3)、供液模块、基板、计算机(1)、运动控制器、喷头控制器(2)、以及用于带动喷头模块(3)三维运动的三轴运动模块，喷头模块(3)包括若干喷嘴(6)，供液模块的出液口与喷头模块(3)的入液口相连通，基板位于各喷嘴(6)的正下方，计算机(1)的输出端经喷头控制器(2)与各喷嘴(6)的控制端，机架上固定有用于检测喷头模块(3)的位置信息的光栅尺，光栅尺的输出端与计算机(1)的输入端相连接，三轴运动模块固定于机架上，喷头模块(3)固定于三轴运动模块上，运动控制器的输出端与三轴运动模块的控制端相连接；包括以下步骤：1)获取待打印生物软组织的三维模型，再将所述待打印生物软组织的三维模型输入到计算机(1)中，计算机(1)对所述待打印生物软组织的三维模型进行分层处理，得若干层二维截面数据，然后将所述二维截面数据发送至喷头控制器(2)中，喷头控制器(2)根据二维截面数据的精度要求控制各喷嘴(6)的驱动电压；2)供液模块将液态生物材料输入到喷头模块(3)中，再调整喷头模块(3)内液态生物材料受到的压力，运动控制器根据待打印生物软组织的三维模型规划喷头模块(3)的运动路径；3)光栅尺检测喷头模块(3)的位置信息，并将所述位置信息发送至喷头控制器(2)中，喷头控制器(2)根据所述位置信息计算喷头模块(3)的运动速度，然后根据喷头模块(3)的运动速度以及该层二维截面数据控制各喷嘴(6)的开关状态及喷射频率，三轴运动模块带动喷头模块(3)匀速运动，使喷嘴(6)将液态生物材料的微滴喷射到基板上，完成一层二维截面的打印，其中，液态生物材料的微滴的体积为35‑85pl，相邻液态生物材料的微滴之间的间距为100‑300um；4)三轴运动模块带动喷头模块(3)向上移动下一层二维截面的厚度，重复步骤3)，完成下一层二维截面的打印；5)重复步骤4)，直至所有层二维截面打印完成为止，得生物软组织。