生物打印机喷头组件及生物打印机.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201511021996.5 (22)申请日 2015.12.30 C12M 3/00(2006.01) B33Y 30/00(2015.01) (71)申请人 四川蓝光英诺生物科技股份有限公 司 地址 611731 四川省成都市高新区西部园区 迪康大道 1 号 (72)发明人 温学敏 李意军 王德明 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 刘志强 (54) 发明名称 生物打印机喷头组件及生物打印机 (57) 摘要 本发明涉及一种生物打印机喷头组件及生物 打印机， 生物打印机喷头组件包括具有第二通。

2、道 的外喷嘴和具有第一通道的内喷嘴， 内喷嘴同轴 设在第二通道内， 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， 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， 以形成流体打印单元。 此种喷头组件 能够使第二材料在喷头组件的出口处均匀地包裹 第一材料， 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。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发。

3、明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 105647801 A 2016.06.08 CN 105647801 A 1.一种生物打印机喷头组件， 其特征在于， 包括具有第二通道的外喷嘴(1)和具有第一 材料通道(A)的内喷嘴(2)， 所述内喷嘴(2)同轴设在所述第二通道内， 所述外喷嘴(1)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， 以形成流体打印单 元。 2.根据权利要求。

4、1所述的生物打印机喷头组件， 其特征在于， 还包括第一材料供应管 (4)和外喷嘴固定部(5)， 所述外喷嘴(1)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所述的生物打印机喷头组件， 其特征在于， 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(1)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所述的生物打印机喷头组件， 其特征在于， 在所述第二材料通道(B) 的出口处， 所述外喷嘴(1)的开口低于所述内喷嘴(2)的开口。 5.根据权利要求1所述的生物打印机喷头组件， 其特征在于， 所述外喷。

5、嘴(1)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所述的生物打印机喷头组件， 其特征在于， 所述外喷嘴(1)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。

6、的。 7.根据权利要求6所述的生物打印机喷头组件， 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。 8.一种生物打印机， 其特征在于， 包括权利要求1所述的生物打印机喷头组件。 9.根据权利要求8所述的生物打印机， 其特征在于， 还包括压力调节装置， 所述压力调 节装置用于控制所述第一材料通道(A)和所述第二材料通道(B)内的流体压力。 10.根据权利要求8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通 道(A)和所述第二材料通道(B)的温度的温。

7、控装置(9)。 11.根据权利要求8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)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105647801 A 2 生物打印机喷头组件及生物打印机 技术领域 0001 本发明涉及生物打印领域， 尤其涉及一种生物打印机喷头组件及生物打印机。 背景技术 0002 生物3D打印是指通过3D打印的原理和方法， 将生物材料(包括天然生物材料和合 成生物材料或细胞溶液)打印成为设计的三维结构体， 区别于普通的3D打印技术， 生物3D打 印技术生产的生物组织或器官还具有一定的生物学功能， 需为细胞和组织的进一步生长。

8、提 供条件， 正是由于上述特性， 生物3D打印技术在发展中， 面临着很多特定的技术问题。 0003 其中， 在生物3D打印领域， 将细胞作为打印材料的技术称为细胞三维打印技术， 人 们可以利用细胞和生物相容性材料制成生物墨汁， 喷头移动并将生物墨汁喷出， 通过程序 控制喷头运动打印生物墨水， 将生物墨汁按照预设的目标打印物体的三维构建数字模型打 印成型。 0004 现有技术中用于生物打印的喷头为类似于注射器针头的喷嘴， 该喷嘴直接安装在 生物打印机上面。 此种生物打印机的喷头装置结构简单， 主要用来将活性细胞填入支架材 料中， 但是无法在打印之前实现包裹。 而且， 在采用喷头直接将细胞喷出至打。

9、印平台的过程 中， 挤出压力和喷嘴侧壁对细胞的摩擦力会使生物墨汁中的细胞受到比较大的损伤， 从而 对细胞的存活率会产生不利影响， 进而影响生物构建体的构建。 发明内容 0005 为克服以上技术缺陷， 本发明解决的技术问题是提供一种生物打印机喷头组件及 生物打印机， 能够将多种打印材料同时打印， 进一步地， 也可以使得多种打印材料在打印前 组合在一起， 优选地用第二材料对作为生物墨汁的第一材料进行周向包裹， 使其也具有保 护喷出的生物墨汁中的细胞尽量不受损伤。 0006 为解决上述技术问题， 本发明第一方面提供了生物打印机喷头组件， 其特征在于， 包括具有第二通道的外喷嘴和具有第一通道的内喷嘴，。

10、 所述内喷嘴同轴设在所述第二通道 内， 所述第一通道形成第一材料通道， 所述外喷嘴和所述内喷嘴之间的环形空间形成第二 材料通道， 所述第二材料通道在所述第一材料通道的出口处环绕着所述第一材料通道， 用 于使从所述第二材料通道出口喷出的第二材料朝向从所述第一材料通道出口喷出的第一 材料汇聚， 以形成生物打印材料的流体打印单元。 0007 在该基本的技术方案中， 第二流道能够将第二材料朝着第一材料的方向引导并逐 渐汇聚， 从而将第二材料与第一材料汇聚在一起， 例如第二材料在喷头组件的出口处能够 均匀地包裹第一材料， 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。

11、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。 0008 进一步地， 生物打印机喷头组件还包括第一材料供应管和外喷嘴固定部， 所述外 喷嘴可拆卸地连接至所述第一外喷嘴固定部， 所述内喷嘴可拆卸地连接至所述第一材料供 应管。 说明书 1/7 页 3 CN 105647801 A 3 0009 在该改进的技术方案中， 将外喷嘴和内喷嘴做成可拆卸并能单独更换的结构， 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。 0010 进一步地， 生物打印机喷头组件包括由多个不同规格的喷嘴组成的喷嘴套件组， 所述外喷嘴和所述内喷嘴从所述喷嘴套件。

12、组中选出。 0011 在该改进的技术方案中， 通过更换不同规格的内喷嘴和外喷嘴， 就能够使喷头组 件喷出不同尺寸的颗粒和不同厚度的包裹层， 以实现可控包裹。 0012 进一步地， 在所述第二材料通道的出口处， 所述外喷嘴的出口低于所述内喷嘴的 出口。 0013 在该改进的技术方案中， 外喷嘴延长部分能够进一步沿着朝向第一材料通道出口 的方向渐缩， 从而引导第二材料继续向第一材料的方向汇聚， 以便更加可靠和充分地包裹 第一材料。 0014 进一步地， 所述外喷嘴包括第一引导部， 所述内喷嘴包括第二引导部， 所述第一引 导部和所述第二引导部邻近于所述喷头组件的出口设置， 所述第一引导部和所述第二引。

13、导 部之间的第一环形空间沿着朝向所述第一材料通道出口的方向是渐缩的。 0015 在该改进的技术方案中， 第二材料通道在邻近于出口处沿着朝向第一材料通道出 口的方向是渐缩的， 可以引导第二材料在喷出的过程中进一步向第一材料汇聚， 从而在第 一材料通道的出口处对第一材料进行包裹， 从而尽量避免第一材料喷出时由于机械摩擦力 的作用而受到损伤。 0016 进一步地， 所述外喷嘴还包括与所述第一引导部连接的第一主体部， 所述内喷嘴 还包括与所述第二引导部连接的第二主体部， 所述第一主体部和所述第二主体部之间的第 二环形空间至少部分朝向所述第二材料通道出口的方向是渐缩的。 0017 在该改进的技术方案中，。

14、 将第一主体部和第二主体部之间的环形空间设计为至少 部分渐缩的形式， 可以进一步增加第二材料的压力以增大流速， 从而使第二材料在第二材 料通道内流动更顺畅， 不容易堵塞， 而且在第一材料通道出口处对第一材料的包裹更加充 分、 均匀。 0018 进一步地， 所述第一材料通道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出口的方向是渐 缩的。 0019 在该改进的技术方案中， 将第一材料通道邻近于出口处设计为细长通道， 能够引 导第一材料更顺畅地喷出以被第二材料包裹。 0020 为解决上述技术问题， 本发明提供了第二方面提供了一种生物。

15、打印机， 包括上述 实施例所述的生物打印机喷头组件。 0021 在该基本的技术方案中， 生物打印机能够通过获得优质的生物打印材料， 从而使 制作的各种生物构建体保持较高的活性和较长的寿命。 0022 进一步地， 生物打印机还还包括压力调节装置， 所述压力调节装置用于控制所述 第一材料通道和所述第二材料通道内的流体压力。 0023 在该改进的技术方案中， 通过设置压力调节装置， 能够控制第一材料和第二材料 以不同的速度从出口喷出。 说明书 2/7 页 4 CN 105647801 A 4 0024 进一步地， 生物打印机还包括用于控制所述第一材料通道和所述第二材料通道的 温度的温控装置。 002。

16、5 在该改进的技术方案中， 通过设置温控装置， 有利于在打印过程中保持生物材料 的活性， 尤其是在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。 0026 进一步地， 生物打印机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。 0027 在该改进的技术方案中， 通过设置位置检测装置， 能够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。 0028 由此， 基于上述技术方案， 本发明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。

17、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第二材料包裹从第一材料通道出 口喷出的第一材料， 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， 有利于使第二材料更加均匀地包裹在第一材料之外， 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。 附图说明 0029 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说。

18、明仅用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 0030 图1为本发明生物打印机喷头组件的一个实施例的结构示意图； 0031 图2为图1所示生物打印机喷头组件的喷嘴部分的放大图； 0032 图3为图1所示生物打印机喷头组件中流体打印单元流出的状态示意图； 0033 图4为本发明生物打印机的一个实施例的结构示意图； 0034 图5为图4所示生物打印机中温控装置的结构示意图。 0035 附图标记说明 0036 1外喷嘴； 11第一引导部； 12第一主体部； 2内喷嘴； 21第二引导部； 22 第二主体部； 3连接管； 4第一材料供应管； 5外喷嘴固定部； 6连接件； 7固定板； 8。

19、安装支座； 9温控装置； 91制冷片； 92散热器； 93散热风扇； 31第一材料供应 源； 32第二材料供应源； 33滑槽； 13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 0037 下面通过附图和实施例， 对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 0038 本发明的具体实施方式是为了便于对本发明的构思、 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发明的限定。 此外， 下面所述的本发明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。 说明书 3/7 页 5 CN 。

20、105647801 A 5 0039 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， 本发明提供了一种生物打印机喷头组件， 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， 包括具有第二通道的外喷嘴1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1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。

21、印单元。 0040 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。 0041 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。 0042 本发明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。

22、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。 0043 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1和内喷嘴2做成可拆卸并能单独更换的 结构， 这样在需要。

23、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。 0044 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1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。 0045 可选地， 外喷嘴1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，。

24、 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。 0046 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1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1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。

25、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1和内喷嘴2， 就能够实现 说明书 4/7 页 6 CN 105647801 A 6 辅材对主材的可控包裹。 0047 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1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1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。 0048 在一种。

26、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。 0049 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1包括第一引导部11和第一主体部12。

27、， 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。 0050 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。

28、倒锥形， 且第一引导部11的锥度大于第二 引导部21的锥度。 0051 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。

29、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。 0052 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。

30、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。 0053 下面将结合图2所示的实施例， 对本发明此种喷头组件的工作原理进行详细说明。 说明书 5/7 页 7 CN 105647801 A 7 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。 0054 。

31、另外， 本发明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， 由于本发明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， 本发明生物打印机喷头组件尤其适用于3D生物打印机。 0055 在本发明的一个实施例中， 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。

32、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7一侧中下部的位置， 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。 本发明的 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。 0056 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。

33、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。 0057 根据不同的打印需求， 可以采取不同的控制方式： 0058 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 。

34、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。 0059 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。

35、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。 0060 作为更优选的实施例， 本发明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。

36、制冷 说明书 6/7 页 8 CN 105647801 A 8 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。 0061 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。 0062 在另一。

37、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。 0063 以上对本发明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发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只 是用于帮助理解本发明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， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修 饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 说明书 7/7 页 9 CN 105647801 A 9 图1 说明书附图 1/3 页 10 CN 105647801 A 10 图2 图3 说明书附图 2/3 页 11 CN 105647801 A 11 图4 图5 说明书附图 3/3 页 12 CN 105647801 A 12 。