打印针固持器装置、无菌隔离器以及打印和培养生物细胞的方法与流程

本发明涉及一种打印针固持器装置以及一种用于打印和容纳生物三维结构的无菌隔离器。本发明还涉及一种打印和培养生物细胞的方法。

背景技术：

1、已知将生物三维结构打印出到三维打印机的打印平台上。在形成结构之后，将打印的组件浸入用于细胞/培养过程的培养基中。因此，一旦打印，就必须将生物三维结构转移到用于细胞/培养过程的单独的生物反应器。然而，在将生物三维结构转移到生物反应器期间难以维持无菌条件。

2、为了避免这种困难，还已知在容器中打印出生物三维结构，所述容器适于容纳和控制培养基并且还包括打印机或配备有打印头的可移动机械臂。在打印之后，不再需要在用于细胞/培养过程的单独的生物反应器中转移生物三维结构。

3、这种操作模式的缺点是容器繁琐且笨重，因为它必须容纳打印机或可移动机械臂。因此，当已经形成生物三维结构时，配备有打印头的打印机或可移动机械臂无法用于打印出另一结构，因为在细胞培养/过程期间容器必须保持气密封闭。由于其大小及其被润滑的机械部件，对打印机或可移动机械臂进行灭菌并保持其灭菌可能是有问题的。由于容器较大且繁琐，因此在细胞/培养过程期间可能难以移动容器以将容器放置在另一个房间中。

技术实现思路

1、本发明的第一目的是提出一种打印针固持器装置，所述打印针固持器装置可以固定到不同容器，所述容器可以具有特定于待打印的生物结构的不同大小或不同特性。

2、本发明的第二目的是提出一种打印针固持器装置，所述打印针固持器装置既可以固定到一次性无菌隔离器，例如用于工业用途，也可以固定到可以消灭菌并且多次使用的隔离器，例如用于实验室实验目的。

3、本发明的第三目的是提出一种较小体积、较不繁琐且较不笨重的无菌隔离器。由于打印机或其一部分不包括在无菌隔离器中，因此无菌隔离器的大小和重量显著地减小。

4、本发明的第四目的是提出一种可以在打印过程之后容易地移动和储存的无菌隔离器。

5、本发明的第五目的是提出一种允许在已经形成生物三维结构之后立即再使用打印机的无菌隔离器。

6、本发明的第六目的是提出一种无菌隔离器，所述无菌隔离器允许打印头在至少两个垂直方向上，特别是在三个垂直方向上容易地移位，而不会在针上产生应力并且不具有针弯曲或断裂的风险。因此，可以更好地控制生物三维结构的形状。另一个结果是打印平台不需要沿着竖直方向可移动，因为打印针固持器装置允许打印头沿着此方向容易地移动。因此，可以使用不太复杂的打印机。同样的，因为施加到机械臂的阻力较小，打印机可以使用较小的马达。

7、本发明的第七目的是提出一种模块化的无菌隔离器。由于不同类型的打印针固持器可以固定到不同类型的容器，因此无菌隔离器可以适于不同的用途和需求。

8、本发明的第八目的是提出一种简化生物三维结构的打印及其在单个容器中的培养的无菌隔离器。

9、本发明的第九目的是提出一种打印和培养三维生物结构的方法，所述方法确保在打印之后保留在针中的生物墨水不会污染打印的生物三维结构。

10、这些目的已经通过独立权利要求中限定的打印针固持器装置、无菌隔离器和方法实现。在从属权利要求中阐述打印针固持器装置和无菌隔离器的次要特征。

技术特征：

1.一种打印针固持器装置(2、36、42、58)，其适于固定到具有孔口(24)的容器(4)，所述打印针固持器装置包括：

2.一种打印针固持器装置(52、60)，其适于固定到具有孔口(24)的容器(4)，所述打印针固持器装置包括：

3.根据权利要求1和2所述的打印针固持器装置(2、36、42、52、58、60)，所述打印针固持器装置包括固定到所述第二边缘(18)的刚性凸缘(22)，所述刚性凸缘旨在固定到所述容器的所述孔口(24)。

4.根据权利要求3所述的打印针固持器装置(2、36、42、52、58、60)，其特征在于，所述刚性框架(22)具有旨在固定到所述容器的第一连接器部件(26)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的打印针固持器装置(2、36、42、52、58、60)，其特征在于，所述至少一个柔性护套(14)由热塑性弹性体、热固性材料和硅酮当中的一种材料制成。

6.根据权利要求1至5所述的打印针固持器装置(2、36、42、52、58、60)，所述打印针固持器装置包括适于接纳所述针的接纳套筒(34)。

7.根据权利要求1、3至6中任一项所述的打印针固持器装置(52、60)，所述打印针固持器装置包括适于卡扣在所述针接头(10)上的至少一个针保护盖(32)。

8.根据权利要求1、3至7中任一项所述的打印针固持器装置(52、60)，其特征在于，所述至少一个针接头(10)包括至少一个第二连接器部件(30)，所述至少一个第二连接器部件适于连接到打印墨盒的互补连接器部件。

9.根据权利要求1、3至7中任一项所述的打印针固持器装置(52、60)，所述打印针固持器装置包括与所述至少一个针接头(10)成一体的打印墨盒。

10.一种无菌隔离器(6、91、88)，所述无菌隔离器包括容器(4、90、92)，所述容器包括：

11.一种无菌隔离器(81、85)，其包括容器(80、84)，所述容器包括：

12.根据权利要求10和11中任一项所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，其特征在于，所述基壁(62)和所述至少一个侧壁(64)用柔性膜制成。

13.根据权利要求10和11中任一项所述的无菌隔离器，其特征在于，所述基壁(92)是刚性的，并且所述至少一个侧壁(94)用柔性膜制成。

14.根据权利要求10和11中任一项所述的无菌隔离器(91)，其特征在于，所述基壁(62)用柔性膜制成，并且所述至少一个侧壁(64)是刚性的。

15.根据权利要求10和11中任一项所述的无菌隔离器(88)，其特征在于，所述基壁(92)和所述至少一个侧壁(94)是刚性的。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，所述无菌隔离器包括用于接纳所述打印针的接纳套筒(96)。

17.根据权利要求10至15中任一项所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，所述无菌隔离器包括用于引发所述打印针中的生物墨水流动和/或用于清洗所述打印针的器皿(98)。

18.根据权利要求10至16中任一项所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，其特征在于，所述基壁(62)包括在水平面中从所述基壁突出的至少一个延伸部(74)。

19.根据权利要求18所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，其特征在于，所述延伸部(74)包括浮凸，以参考所述隔离器相对于例如打印平台等支撑件的位置。

20.根据权利要求1、3和10的组合所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，其特征在于，所述打印针固持器装置的所述刚性凸缘(22)固定到所述容器的上部刚性凸缘(28)。

21.根据权利要求19所述的无菌隔离器(6、81、85、91、88)，所述无菌隔离器包括固定到所述上部刚性凸缘的隔片。

22.一种在符合权利要求9至21中任一项的无菌隔离器(6、81、85、91、88)中打印和培养三维生物结构的方法，所述方法包括连续的以下步骤：

23.根据权利要求22所述的打印方法，所述打印方法进一步包括例如通过焊接来固定所述柔性护套(106)以将所述打印针(12)与所述内部腔室分离。

技术总结
本发明涉及一种无菌隔离器(91)，其包括容器(92)和固定到所述容器的打印针固持器装置(58)。所述容器包括：基壁(92)；侧壁(94)，所述侧壁和所述基壁界定内部腔室；一个入口通口和出口通口；以及孔口(24)。所述打印针固持器装置(58)包括：针接头；打印针；以及柔性护套，所述柔性护套具有固定到所述针接头的第一端边缘和固定到所述容器的所述孔口的第二端边缘，三维生物结构旨在打印在所述基壁(92)上，所述内部腔室旨在接纳细胞培养基。

技术研发人员：伊莎贝勒·盖伊,马加利·巴巴劳克斯,亚历山大·迪福尔,克里斯托菲·马奎泰,艾玛·佩蒂奥特
受保护的技术使用者：赛多利斯斯泰迪姆FMT公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14