位置检测装置;A—第一材料通道;B—第二材料通道。
【具体实施方式】
[0036]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0037]本实用新型的【具体实施方式】是为了便于对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所述的本实用新型的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0038]现有技术中生物打印机的喷头组件无法在打印之前对细胞实现包裹，会导致在打印过程中造成细胞的损伤，为此，本实用新型提供了一种生物打印机，其结构参考图1和图2所示的示意图。在一个示意性的实施例中，生物打印机包括喷头组件、第一材料供应源31和第二材料供应源32。喷头组件包括具有第二通道的外喷嘴I和具有第一通道的内喷嘴2，内喷嘴2同轴设在第二通道内，第一通道形成第一材料通道A，外喷嘴I和内喷嘴2之间的环形空间形成第二材料通道B，第二材料通道B在邻近于第一材料通道A的出口环绕第一材料通道A，用于使从第二材料通道B出口喷出的第二材料朝着从第一材料通道A出口喷出的第一材料汇聚，以形成生物打印材料的流体打印单元。
[0039]第一材料通道A和第二材料通道B可以用于输送同种类的材料，也是用于输送不同种类材料，可以同时使用，也可以各自独立地使用。第一材料和第二材料可以相同也可以不同。
[0040]当第一材料和第二材料不同时，第一材料可以例如为分散相溶液(均质的连续流体)或者含有细胞的悬液(非均质的流体)的主材，第二材料可以例如为四周鞘液或营养液的辅材。流体打印单元是生物打印材料的组成打印单元，例如可以由辅材包裹主材而形成。
[0041]本实用新型的生物打印机喷头组件采用内外喷嘴双层同轴设置的结构形式，且内喷嘴的第一通道形成第一材料通道，外喷嘴和内喷嘴之间的环形空间形成第二材料通道，能够使从第二材料通道出口喷出的辅材包裹从第一材料通道出口喷出的主材，以形成生物打印材料的流体打印单元对细胞进行保护，从而减少在打印过程中由于受到挤出压力和摩擦力而造成细胞损伤，进而提高细胞的存活率，具有较高的可靠性;而且第二材料通道在邻近于第一材料通道的出口同轴环绕第一材料通道的形式，有利于使辅材更加均匀地包裹在主材之外，尽量避免薄厚不均的现象，以形成质量较高的流体打印单元。
[0042]由于打印机在使用时需要定期对喷头组件内部进行清理，因而在一个改进的实施例中，为了便于对喷头组件进行清理，可将外喷嘴I和内喷嘴2做成可拆卸并能单独更换的结构，这样在需要拆卸时只需要将喷头组件邻近出口的喷嘴部分拆下即可，仅涉及到局部零件的拆卸，使得更换较为快捷。
[0043]为实现这一目的，可以采用如图1所示的具体结构，生物打印机喷头组件还包括:第一材料供应管4和外喷嘴固定部杆5，外喷嘴I可拆卸地连接到外喷嘴固定部5，内喷嘴2可拆卸地连接在第一材料供应管4上。由于第一材料供应管4和外喷嘴固定部5之间存在环形空间，因而为了实现第一材料供应管4和外喷嘴固定部5的相对固定，可以在外喷嘴固定部5的上端设置连接件6，连接件6与第一材料供应管4相配合。
[0044]可选地，外喷嘴I和内喷嘴2分别与外喷嘴固定件5和第一材料供应管4通过螺纹连接，通过旋转两个喷嘴即可实现拆装，这种连接方式较为可靠，也不需要增加其它额外的零件来辅助连接。除了螺纹连接，本领域技术人员还可以采用快插机构实现可拆卸连接，只需要按动或者释放锁定件即可实现喷嘴的拆装。
[0045]为了使喷头组件能够喷出不同规格的颗粒和不同厚度包裹液，在喷嘴可拆卸的实施例的基础上，包括一个喷嘴套件组，该喷嘴套件组由多个不同规格的外喷嘴I和内喷嘴2组成，在进行一项打印任务时，可以从喷嘴套件组中选出合适的外喷嘴I和内喷嘴2。规格不同是指喷嘴的形状、尺寸或者锥度不同，但是螺纹连接处的尺寸相同。这样就可以根据需要随时更换不同规格的喷嘴，得到不同的孔径和锥度的配合，以提供不同尺寸的流体打印单元，或者获得较佳的包裹效果。由此，通过更换不同规格的外喷嘴I和内喷嘴2，就能够实现辅材对主材的可控包裹。
[0046]对于上述的实施例，主材和辅材会在喷头组件的出口处进行包裹。一般地，在第二材料通道B的出口处，外喷嘴I的出口与内喷嘴2的出口相齐平。更优地，在第二材料通道B的出口处，外喷嘴I的出口内喷嘴2的出口，这样延长部分能够进一步沿着朝向第一材料通道A出口的方向渐缩，从而引导辅材进一步向第一材料的方向汇聚，以便更加可靠和充分地包裹主材。
[0047]在一种优选的结构形式中，第一材料通道A在邻近喷头组件出口为细长通道，能够使主材在喷出时进行定向引导和排序，降低堵塞的可能性。第二材料通道B邻近于出口的部分沿着朝向第一材料通道A出口的方向是渐缩的，这样能够给辅材沿着朝向主材流动的方向施加压力，以引导辅材向着主材的方向喷出，从而更好地包裹主材，而且还能增加辅材受到的压力以提高流速，从而使辅材更加顺畅地流出以实现包裹。本领域技术人员可以通过设计第二材料通道渐缩的程度，以在打印之前实现可控的包裹。
[0048]下面将针对第二材料通道B渐缩的实施例给出一种具体的实现结构，如图2所示，外喷嘴I包括第一引导部11和第一主体部12，内喷嘴2包括第二引导部21和第二主体部22，第一引导部11和第二引导部21邻近于喷头组件的出口设置，第一引导部11和第二引导部21之间的环形空间沿着朝向所述第一材料通道A出口的方向是渐缩的。
[0049]更优地，第二材料通道B邻近于出口的部分的剖面是锥形的，锥形渐缩的形式相比于其它形状对流体具有较好的引导作用，而且能使辅材在同一高度上的流速相同，从而使到达第二材料通道出口处的流速也基本相同，进而实现辅材均匀地对主材进行包裹。例如，在图1所示的实施例中，第二引导部21为柱形，第一引导部11为倒锥形。在其它的实施例中，也可以将第一引导部11和第二引导部21均设计为倒锥形，且第一引导部11的锥度大于第二引导部21的锥度。
[0050]在该具体的结构形式中，第一主体部12包括第一圆柱部和第一圆锥部，第一圆锥部连接在第一引导部11和第一圆柱部之间，第一圆柱部通过螺纹配合或其它紧固方式与外喷嘴固定部5连接，外喷嘴固定部5上设有连接管3，用于将辅材引入第二材料通道B。第二主体部22包括第二圆柱部和第二圆锥部，第二圆锥部连接在第二引导部21和第二圆柱部之间，第二圆柱部通过螺纹配合或其它紧固方式与第一材料供应管4连接。其中，第二圆锥部起到过渡作用，将第一材料通道A的截面积由大变小，从而使主材在流出时转变为满足打印要求的流体打印单元，第一圆锥部的设计是为了与第二圆锥部相适应，从而对辅材起到引导作用。作为一种更优的设计形式，第二材料通道B在第一圆锥部和第二圆锥部之间的空间是渐缩的，可以进一步增加辅材的压力以增大流速，从而使辅材在第二材料通道B内流动更顺畅，不容易堵塞，而且在出口处对主材的包裹更加充分。
[0051]对于第一材料通道A，与第二引导部21对应的第一材料通道A是细长通道，与第一主体部12对应的第一材料通道A至少部分朝向第一材料通道A出口的方向是渐缩的，以实现向细长通道的过渡。如图2和图3中所示的结构，与第二圆柱部对应的第一材料通道A是截面积较大的柱形通道，通过第二圆锥部的过渡作用，实现了与第二引导部21对应的第一材料通道A为细长的柱形通道。而且细长通道最好能供单列的主材(例如细胞)通过，以引导主材更顺畅地喷出以被辅材包裹，从而形成满足尺寸要求的生物打印材料。
[0052]下面将结合图2所示的实施例，对本实用新型此种喷头组件的工作原理进行详细说明。在压力的控制下，主材沿着第一材料通道A流动，辅材沿着渐缩的第二材料通道B流动，且具有一定的压力，在达到第二材料通道B的出口时附着到到达第一材料通道A出口的主材上，逐渐实现全部包裹形成流体打印单元，最终从喷头组件的出口有序地喷出。
[0053]另外，本实用新型还提供了一种生物打印机，如图4和图5所示的实施例，其包括上述的生物打印机喷头组件，由于本实用新型生物打印机喷头组件能够在打印时对细胞进行包裹，从而对细胞进行保护而不受损伤，具有较高的存活率，因而采用此种喷头组件的生物打印机也具备相应的有益技术效果，能够通过获得优质的生物打印材料以使制作的各种生物构建体能够保持较好的生物学性能，例