如较高的活性和较长的寿命等。优选地，生物打印机为3D生物打印机，本实用新型生物打印机喷头组件尤其适用于3D生物打印机。
[0054]在本实用新型的一个实施例中，该生物打印机还包括固定板7、安装支座8、第一材料供应源31和第二材料供应源32，固定板7作为整个生物打印机中各部件的基准，安装支座8设在固定板7—侧中下部的位置，第一材料供应源31和第二材料供应源32分别用于容纳主材和辅材，且左右并排设在安装支座8内，例如，材料供应源可以是容纳材料的容器。本实用新型的喷嘴组件P(参见图4)安装在第一材料供应源31正下方，以使第一材料供应源31与第一材料通道A连通，第二材料供应源32与第二材料通道B通过连接管3连通。
[0055]对于该实施例的生物打印机，需要通过压力控制来实现生物打印材料的流动，优选为气压控制，因而生物打印机还需包括压力调节装置，例如选择电气比例阀等。当第一材料供应源31和第二材料供应源32中装好材料后，分别与气路中的电气比例阀连接，两个材料供应源各自对应的电气比例阀再与控制系统进行实时的模拟量通信，经上位软件发出指令分别对两个材料供应源的挤出量进行控制。通过分别调节气压，可控制第一材料通道A和第二材料通道B内流体的喷出速度。
[0056]根据不同的打印需求，可以采取不同的控制方式:
[0057]当需要形成连续的生物打印材料时，首先，在第一材料供应源31内添加主材，主材是含有细胞的混合物质，其状态可以是具有流动性的流体，亦可是凝胶状态;在第二材料供应源32内添加辅材，辅材可以是与主材相同的物质(主辅同材)，根据使用需求，辅材可以是供给营养的物质，也可以是提供粘合力的物质(可兼用于形成保护层)，也可以是包覆于主材周围形成保护层的物质。接着，通过压力调节装置向第一材料供应源31内施加恒定的气压，就可以使主材持续喷出，外面通过辅材进行包裹，整体成细长状结构。
[0058]当需要形成颗粒状的生物打印材料时，可以在第一材料供应源31内添加主材，在第二材料供应源32内添加辅材，并对第一材料供应源31频繁地加压与开闭形成脉冲，用于控制主材从第一材料通道A的出口以离散颗粒形式喷出；并向第二材料供应源32内施加连续的压力，用于控制辅材从第二材料通道B的出口连续喷出，当然也可以向第二材料供应源32内施加脉冲压力。参见图3，通过对主材的脉冲控制，就可以形成离散的颗粒，并与外层辅材结合，形成类似蛋黄蛋清的流体打印单元，并在温度的作用下迅速冷却定型。
[0059]作为更优选的实施例，本实用新型的生物打印机还包括用于控制主材和辅材的温度的温控装置9，第一材料供应源31和第二材料供应源32可以采用独立的温控装置9。参见图5，温控装置9设在安装支座8上远离固定板7的一侧，温控装置9从靠近安装支座8的一端起依次包括:制冷片91、散热器92和散热风扇93，制冷片91靠近安装支座8的表面设置，可以在外部温度控制器的控制下对生物打印材料进行加热或冷却，制冷片91可以选择半导体制冷片，半导体制冷片的控温端与材料供应源相对设置，非控温端与散热器92相对设置，散热器92用于带走半导体制冷片在工作时产生的热量，散热风扇93用于加速散热器92的散热进程。更进一步地，还可以在第一材料供应源31和第二材料供应源32的外部设置温度检测装置，以对主材和辅材的当前温度进行更加准确的判断。
[0060]该实施例中通过设置温控装置9，有利于在打印过程中保持生物材料的活性，尤其是采用高黏度的生物打印材料时，能够提高流动性，尽量避免由于温度较低而导致喷嘴堵塞的现象，从而提高打印效率。
[0061]在另一个更优选的实施例中，生物打印机还包括位置检测装置13，位置检测装置13设在安装于固定板7上的滑槽33中，位置检测装置13可沿滑槽33上下移动，用于在打印前对打印平台的高度进行判断，以确定喷头组件的初始打印位置，从而获得较高的打印精度。
[0062]以上对本实用新型所提供的一种生物打印机喷头组件及生物打印机进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种生物打印机，其特征在于，包括喷头组件、第一材料供应源(31)和第二材料供应源(32)，所述喷头组件具有第二通道的外喷嘴(I)和具有第一材料通道(A)的内喷嘴(2)，所述第一材料供应源(31)用于向所述第一材料通道(A)中供应第一材料，所述内喷嘴(2)同轴设在所述第二通道内，所述外喷嘴(I)和所述内喷嘴(2)之间的环形空间形成第二材料通道(B)，所述第二材料供应源(32)用于向所述第二材料通道(B)供应第二材料，所述第二材料通道(B)在所述第一材料通道(A)的出口处环绕着所述第一材料通道(A)，用于使从所述第二材料通道(B)出口喷出的第二材料朝向从所述第一材料通道(A)出口喷出的第一材料汇聚而组合在一起，以形成流体打印单元。2.根据权利要求1所述的生物打印机，其特征在于，所述喷头组件还包括第一材料供应管(4)和外喷嘴固定部(5)，所述外喷嘴(I)可拆卸地连接至所述第一外喷嘴固定部(5)，所述内喷嘴(2)可拆卸地连接至所述第一材料供应管(4)。3.根据权利要求2所述的生物打印机，其特征在于，所述喷头组件包括由多个不同规格的喷嘴组成的喷嘴套件组，所述外喷嘴(I)和所述内喷嘴(2)从所述喷嘴套件组中选出。4.根据权利要求1所述的生物打印机，其特征在于，在所述第二材料通道(B)的出口处，所述外喷嘴(I)的开口低于所述内喷嘴(2)的开口。5.根据权利要求1所述的生物打印机，其特征在于，所述外喷嘴(I)包括第一引导部(11)，所述内喷嘴(2)包括第二引导部(21)，所述第一引导部(11)和所述第二引导部(21)邻近于所述喷头的出口设置，所述第一引导部(11)和所述第二引导部(21)之间的第一环形空间沿着朝向所述第二材料通道(B)出口的方向是渐缩的。6.根据权利要求5所述的生物打印机，其特征在于，所述外喷嘴(I)还包括与所述第一引导部(11)连接的第一主体部(12)，所述内喷嘴(2)还包括与所述第二引导部(21)连接的第二主体部(22)，所述第一主体部(12)和所述第二主体部(22)之间的第二环形空间至少部分朝向所述第二材料通道(B)出口的方向是渐缩的。7.根据权利要求6所述的生物打印机，其特征在于，所述第一材料通道(A)在所述第一环形空间中的部分为细长的，所述第一材料通道(A)在所述第二环形空间中的部分至少局部朝向所述第一材料通道(A)出口的方向是渐缩的。8.根据权利要求1所述的生物打印机，其特征在于，还包括压力调节装置，用于控制所述第一材料供应源(31)和所述第二材料供应源(32)内的压力。9.根据权利要求1所述的生物打印机，其特征在于，还包括用于控制所述第一材料供应源(31)和所述第二材料供应源(32)的温度的温控装置(9)。10.根据权利要求1所述的生物打印机，其特征在于，还包括用于对所述喷头组件的初始打印位置进行判断的位置检测装置(13)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种生物打印机，包括喷头组件、第一材料供应源和第二材料供应源，喷头组件具有第二通道的外喷嘴和具有第一材料通道的内喷嘴，第一材料供应源用于向第一材料通道中供应第一材料，内喷嘴同轴设在第二通道内，外喷嘴和内喷嘴之间的环形空间形成第二材料通道，第二材料供应源用于向第二材料通道供应第二材料，第二材料通道在第一材料通道的出口处环绕着第一材料通道，用于使从第二材料通道出口喷出的第二材料朝向从第一材料通道出口喷出的第一材料汇聚而组合在一起，以形成流体打印单元，以形成质量较高的流体打印单元，以对细胞进行保护，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。
【IPC分类】A61F2/02, B33Y30/00, B33Y80/00, B33Y70/00
【公开号】CN205251765
【申请号】CN201521134691
【发明人】温学敏, 李意军, 王德明
【申请人】四川蓝光英诺生物科技股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日