一种细胞支架制备系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种细胞支架制备系统，包括：用于接收喷印材料的收集装置；用于带动收集装置移动的可运动平台；用于喷射喷印材料以形成细胞框架的注射泵第一喷头，注射泵第一喷头连接用于提供热源以产生熔融状态的喷印材料的加热装置和高压静电场装置，高压静电场装置用于使注射泵第一喷头内高温熔融状态下的喷印材料喷射至收集装置；高压静电场装置与计算机连接，注射泵第一喷头设置于收集装置的上方；用于向细胞框架喷射生物墨的注射泵第二喷头，注射泵第二喷头设置于收集装置的上方；计算机，用于控制注射泵第一喷头和注射泵第二喷头的逐层喷射。本实用新型专利技术能够制作形成结构较为精确的细胞支架。

A cell scaffold preparation system

The utility model discloses a cell scaffold preparation system, including: collecting device for receiving printing material; collecting device can be used to drive a mobile platform for jet printing movement; material to form the framework of the first cell injection pump nozzle, injection pump nozzle is connected with the first heating device for printing material to provide heat have a molten state and high-voltage electrostatic field apparatus, high voltage electrostatic field device used to make printing material high temperature molten state injection pump nozzle to spray the first collecting device connected with the computer; high voltage electrostatic field, above the injection pump nozzle is arranged in the first collecting device for injection pump; second nozzle jet ink to biological cells the frame, above the injection pump second is arranged on the nozzle collecting device; the computer is used to control the injection pump and injection pump second spray nozzle first The ejection of the head by layer by layer. The utility model can make a more accurate cell scaffold for the formation of the structure.

【技术实现步骤摘要】
一种细胞支架制备系统
本技术涉及组织工程
，更具体地说，涉及一种细胞支架制备系统。
技术介绍
美国国家科学基金委员会提出了组织工程的定义：基于结构与功能间的关系，将工程学及生命科学的基本原理应用于哺乳动物的正常及病理组织当中，用于恢复、维持或者改善组织功能的生物替代品的发展。构成组织工程的三要素包括：细胞、支架、生长因子。细胞是一切生物组织最基本的结构单位，支架为细胞成长为一个完整的组织提供支撑，生长因子可以引导、协调细胞活动。目前，在控制细胞支架体内降解速度与细胞生长繁殖相匹配方面；在控制支架具有要求的三维形态结构方面以及在对生长因子的生物活性保护及控制释放方面等都还存在着许多棘手的问题未能得到解决。支架在组织工程中有着至关重要的作用，需具备以下几个特点：具有较高的孔隙率和内部连通的三维网状结构，可以为细胞的黏附提供支撑点，并便于营养物质和代谢废物的运输；具有良好的生物相容性、可控的降解性和可吸收性，可加工为三维结构；具有适当的表面化学性质，以利于细胞的黏附、增殖、分化；可根据不同组织的要求，调控合适的力学性能。目前，常用的组织工程细胞支架制备工艺组要分为致孔法和冷冻干燥技术和静电纺丝工艺三大类。致孔法存在力学强度低、造孔剂的残留这两个严重问题，造孔剂的残留会影响细胞的附着与生长从而导致组织败坏死亡。冷冻干燥技术会存在构建的三维支架孔尺寸较小的缺点导致细胞不能顺利穿透支架到达其结构内部，仍有较多细胞粘附在支架表面，这种状况对细胞的正常增殖和组织的全面修复降幅产生不利的影响；且有机溶剂的残留会影响生物活性因子或细胞的培养。静电纺丝工艺的溶液电纺制备的生物支架存在着不可避免的不可忽视的缺陷，溶液静电纺丝法存在的溶剂残留和回收成本高等问题限制了其在生物医学领域的应用。综上所述，如何提供一种便于细胞支架成型装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种细胞支架制备系统，该系统能够便于制造细胞支架。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种细胞支架制备系统，包括：用于接收喷印材料的收集装置；用于带动收集装置移动的可运动平台；用于喷射喷印材料以形成细胞框架的注射泵第一喷头，所述注射泵第一喷头连接用于提供热源以产生熔融状态的喷印材料的加热装置和高压静电场装置，所述高压静电场装置用于使所述注射泵第一喷头内高温熔融状态下的喷印材料喷射至收集装置；所述高压静电场装置与计算机连接，所述注射泵第一喷头设置于所述收集装置的上方；用于向所述细胞框架喷射生物墨的注射泵第二喷头，所述注射泵第二喷头设置于所述收集装置的上方；计算机，用于控制所述注射泵第一喷头和所述注射泵第二喷头的逐层喷射，并用于控制可运动平台相对于所述注射泵第一喷头的移动。优选的，所述注射泵第一喷头的喷印头尖端与所述收集装置的收集平面之间的距离范围为0.5至3毫米。优选的，所述可运动平台为水平移动平台，所述水平移动平台还连接竖直移动装置，以便完成单层喷印后进行竖直移动。优选的，所述注射泵第一喷头和所述注射泵第二喷头均设置在注射泵支架上，所述加热装置为高压模块，或所述加热装置为所述高压静电场装置。优选的，所述注射泵第一喷头的注射针头的内径范围为200微米至250微米。优选的，所述喷印材料为人工合成的PLA高分子材料；和/或所述计算机通过运动控制装置连接所述可运动平台，所述运动控制装置包括机械手控制装置、减速器控制装置和机电控制装置中的一种或多种。本技术提供的细胞支架制备系统能够将熔融状态的喷印材料通过高压静电场装置的作用可以形成静电纺丝，从而在收集装置上形成较为精确的细胞框架，直写静电纺丝技术可以实现材料的路径精确可控，以实现具有精确结构的细胞支架。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的一种细胞支架制备系统的连接示意图。图1中：1为计算机、2为可运动平台、3为高压静电场装置、4为双喷头注射泵、5为收集装置、6为运动控制装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种细胞支架制备系统，该系统能够便于制造细胞支架。请参考图1，图1为本技术所提供的一种细胞支架制备系统的连接示意图。本技术所提供的一种细胞支架制备系统，在结构构成上主要包括收集装置5、可运动平台2、注射泵第一喷头、注射泵第二喷头和计算机1。其中，收集装置5用于接收喷印材料，接收指的是接收注射泵第一喷头、注射泵第二喷头向其喷射的喷印材料，并形成细胞框架和最终的细胞支架，也就是说收集装置5为用于设置产品的装置，可以是一个容器或者为一个平面结构。可运动平台2用于带动收集装置5进行移动，移动具体可以包括水平移动、竖直移动等多种移动方式。注射泵第一喷头用于向收集装置5喷射喷印材料，以便形成喷印材料构成的细胞框架，注射泵第一喷头连接加热装置，加热装置用于提供热源以产生熔融状态的喷印材料，熔融状态的喷印材料可以由注射泵第一喷头向收集装置5喷射，注射泵第一喷头设置于收集装置5的上方。上方为注射泵第一喷头和收集装置5的相对位置关系，可以为上下结构，也可以为具有一定水平转角的相对位置关系，以便在实际使用时，注射泵第一喷头向收集装置5进行喷射。注射泵第一喷头还与高压静电场装置3连接，高压静电场装置3用于利用高压静电场使注射泵第一喷头内高温熔融状态下的喷印材料喷射至收集装置5；高压静电场装置3与计算机1连接。注射泵第二喷头用于向细胞框架喷射生物墨，注射泵第二喷头设置于收集装置5的上方。计算机1用于控制注射泵第一喷头和注射泵第二喷头的逐层喷射，并用于控制可运动平台2相对于注射泵第一喷头的移动。需要说明的是，上述高压静电场装置3为设置在注射泵第一喷头和收集装置5之间的静电场，能够通过产生的静电场起到使注射泵第一喷头内的喷印材料喷至收集装置5的作用。两个注射泵喷头用于产生熔融状态的喷印材料和生物墨，两个注射泵喷头可以同时设置在一个双喷头注射泵4上。收集装置5用于接收喷印材料和生物墨。需要说明的是，上述熔融状态的喷印材料通过高压静电场装置3的作用可以形成静电纺丝，从而在收集装置5上形成较为精确的细胞框架，直写静电纺丝技术可以实现材料的路径精确可控，以实现具有精确结构的细胞支架。本技术所提供的细胞支架制备系统能够通过注射泵第一喷头和高压静电场装置3的配合形成熔融状态材料的静电纺丝技术，并通过可运动平台2带动收集装置5的移动，以便形成注射泵第一喷头和注射泵第二喷头的交替工作，使二者能够实现逐层打印，具体地，逐层打印的步骤可以参考下述内容：注射泵第一喷头喷印出细胞框架，通过可运动平台2的移动使细胞框架移动到装有生物墨的注射泵第二喷头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细胞支架制备系统，其特征在于，包括：用于接收喷印材料的收集装置；用于带动收集装置移动的可运动平台；用于喷射喷印材料以形成细胞框架的注射泵第一喷头，所述注射泵第一喷头连接用于提供热源以产生熔融状态的喷印材料的加热装置和高压静电场装置，所述高压静电场装置用于使所述注射泵第一喷头内高温熔融状态下的喷印材料喷射至收集装置；所述高压静电场装置与计算机连接，所述注射泵第一喷头设置于所述收集装置的上方；用于向所述细胞框架喷射生物墨的注射泵第二喷头，所述注射泵第二喷头设置于所述收集装置的上方；计算机，用于控制所述注射泵第一喷头和所述注射泵第二喷头的逐层喷射，并用于控制可运动平台相对于所述注射泵第一喷头的移动。

【技术特征摘要】
1.一种细胞支架制备系统，其特征在于，包括：用于接收喷印材料的收集装置；用于带动收集装置移动的可运动平台；用于喷射喷印材料以形成细胞框架的注射泵第一喷头，所述注射泵第一喷头连接用于提供热源以产生熔融状态的喷印材料的加热装置和高压静电场装置，所述高压静电场装置用于使所述注射泵第一喷头内高温熔融状态下的喷印材料喷射至收集装置；所述高压静电场装置与计算机连接，所述注射泵第一喷头设置于所述收集装置的上方；用于向所述细胞框架喷射生物墨的注射泵第二喷头，所述注射泵第二喷头设置于所述收集装置的上方；计算机，用于控制所述注射泵第一喷头和所述注射泵第二喷头的逐层喷射，并用于控制可运动平台相对于所述注射泵第一喷头的移动。2.根据权利要求1所述的细胞支架制备系统，其特征在于，所述注射泵第一喷头的喷印头尖端与所述收集装置的收集平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：白见福，郑嘉伟，吴植英，申启访，陈剑，林嘉煌，周金成，梁锐鑫，李响，王晗，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东,44