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一種集成全息光鑷的3D打印平臺和仿生組織構建方法

文檔序號:41757963發布日期:2025-04-29 18:26閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,包括:

2.根據權利要求1所述的集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,全息光鑷模組包括激光光源(11),激光光源(11)為近紅外激光光源(11),物鏡選用40倍、50倍或100倍近紅外光可透過物鏡。

3.根據權利要求1所述的集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,還包括第一動力機構和第二動力機構;

4.根據權利要求3所述的集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,第一動力機構驅使打印基座(31)沿直線在加料工位和光鑷操控工位之間移動,或者,第一動力機構驅使打印基座(31)從加料工位繞軸旋轉至光鑷操控工位。

5.根據權利要求1所述的集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,還包括料筒移動機構和氣動泵;料筒移動機構和料筒(32)傳動連接,料筒移動機構驅使料筒(32)依次在收納位置、中間位置和工作位置之間移動,料筒移動機構驅使料筒(32)沿水平方向從收納位置移動至中間位置,料筒移動機構驅使料筒(32)沿豎直方向從中間位置移動至工作位置;氣動泵與料筒(32)連通,氣動泵產生的氣壓控制生物材料從料筒(32)的出料針頭擠出;

6.根據權利要求1所述的集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,光固化裝置(34)的光源為在水平方向上平鋪的半導體發光單元陣列,半導體發光單元的尺寸為1~100μm,每一個半導體發光單元均能夠獨立驅動發光。

7.根據權利要求1所述的集成全息光鑷的3d打印平臺,其特征在于,細胞培養板(5)中,在豎直方向上,通道(54)高于細胞腔室(51)的底面和打印腔室(52)的底面,細胞腔室(51)的底面通過坡面(53)與通道(54)連接。

8.一種仿生組織構建方法,其特征在于,采用如權利要求1至7任一項所述的集成全息光鑷的3d打印平臺進行仿生組織構建,包括以下工序:

9.根據權利要求8所述的仿生組織構建方法,其特征在于,準備工序還包括:對打印基座、載物臺(33)進行調平,以及對細胞培養板進行定位。

10.根據權利要求8所述的仿生組織構建方法,其特征在于,單層生物體打印工序中,在打印腔室(52)中形成生物體陣列后,打印基座(31)移動至加料工位,料筒(32)移動至工作位置,料筒(32)的擠出噴頭伸入打印腔室(52),向生物體陣列的特定邊緣位置懸浮打印支撐生物材料,形成框架,之后光固化裝置(34)對生物體陣列進行光照預交聯,形成單層生物體;或者,單層生物體打印工序中,在光固化裝置(34)對生物體陣列進行光照預交聯后,打印基座(31)移動至加料工位,料筒(32)移動至工作位置,料筒(32)的擠出噴頭伸入打印腔室(52),向生物體陣列的特定邊緣位置懸浮打印支撐生物材料,形成框架,獲得單層生物體。


技術總結
本發明涉及組織工程技術領域,尤其涉及一種集成全息光鑷的3D打印平臺和仿生組織構建方法,其中打印平臺包括:全息光鑷模組,用于在全息光鑷模組的物鏡焦區形成光阱陣列;料筒,用于儲存生物材料,能夠在收納位置和工作位置進行移動;打印基座,能夠在加料工位和光鑷操控工位之間進行移動;載物臺,安裝于打印基座上,能夠在水平和豎直方向進行移動;光固化裝置,固定于載物臺上,用于發光以誘導生物材料進行固化;細胞培養板,固定于載物臺上,并疊放于光固化裝置上;細胞培養板具有打印腔室和細胞腔室,打印腔室和細胞腔室之間通過通道連通。能夠構建出宏觀有序的三維結構,并且宏觀三維結構內部微觀尺度的生物體也實現有序化和圖案化。

技術研發人員:朱楚洪,周瀟,顧亞偉,張笑晗,張晨
受保護的技術使用者:中國人民解放軍陸軍軍醫大學
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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