打印系统和相关方法技术方案

这里公开的实施方式涉及打印三维物体的打印系统和方法。这里公开的打印系统被配置为可以打印三维物体。打印系统包括构造成至少部分地限定内部区域的屏障，该屏障可以至少部分地将内部区域与外部区域隔离。打印系统还包括打印设备，该打印设备被配置成在感兴趣区域上打印三维物体。

Printing system and related methods

The open implementation here involves printing systems and methods for printing three dimensional objects. The public printing system is configured to print 3D objects. The printing system includes a barrier constructed to at least partially limit the internal region, which may at least partially isolate the internal region from the external region. The printing system also includes a printing device configured to print a three-dimensional object on a region of interest.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印系统和相关方法优先权申请的所有主题以及与优先权申请相关的任何和所有申请的主题(直接或间接)，包括任何优先权要求和通过引用并入本文的主题在截止时间申请的内容通过前引用并并入本文，这些引入的主题与本文内容保持一致。
技术实现思路
这里公开的实施方式涉及打印三维物体的打印系统和方法。这里公开的打印系统被配置为打印三维物体。打印系统包括构造成至少部分地限定内部区域的屏障，该内部区域可以至少部分地将内部区域与外部区域隔离。打印系统还包括被配置为在感兴趣区域上打印三维物体的打印装置。在一个实施方式中，公开了一种打印系统。打印系统包括一个或多个分配元件，每个分配元件可以包括至少一个分配孔。所述一个或多个分配元件构造成通过所述至少一个分配孔可控制地分配一种或多种材料。打印系统进一步包括屏障，所述屏障包括至少部分地限定内部区域的内壁、至少部分地限定外部区域的外壁以及在内壁和外壁之间延伸的基部接触表面。所述屏障定位成或能定位成使得一个或多个分配元件定位在屏障的内部区域中或邻近屏障的内部区域定位。打印系统还包括控制器，控制器包括可操作地耦合到一个或多个分配元件的控制电路。控制电路被配置为指导从一个或多个分配元件分配一种或多种材料。在一个实施方式中，公开了一种三维打印的方法。该方法包括将一个或多个分配元件至少靠近感兴趣区域定位。该方法包括用屏障至少部分地侧向包围内部区域。内部区域包括位于其中的感兴趣区域的至少一部分。在屏障定位成至少部分地侧向包围内部区域的情况下，响应于来自控制电路的指导，该方法还包括将一种或多种材料从一个或多个分配元件可控制地分配到感兴趣区域上。来自任何公开的实施方式的特征可以彼此组合使用，而没有限制。此外，通过考虑以下详细描述和附图，本公开的其他特征和优点对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。前面的概述仅仅是说明性的，并不意图以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施方式和特征将变得显而易见。附图说明图1A和1B分别是根据一个实施方式的打印系统的示意性横截面视图和等距剖视图。图2是根据一个实施方式的使用图1A和1B所示的打印系统的方法的流程图。图3是根据一个实施方式的打印系统的示意性横截面图。图4是根据一个实施方式的打印系统的示意性横截面图。图5是根据一个实施方式的打印系统的示意性横截面图。图6A和6B分别是根据一个实施方式的打印系统的示意性横截面图和俯视图。图7是根据一个实施方式的被配置为插入到对象的身体的内部区域中的打印系统的示意性横截面图。具体实施方式这里公开的实施方式涉及打印三维物体的打印系统和方法。这里公开的打印系统被配置为打印三维物体。打印系统包括构造成至少部分地限定内部区域的屏障，该内部区域可以至少部分地将内部区域与外部区域隔离。打印系统还包括被配置为在感兴趣区域上打印三维物体的打印装置。例如，感兴趣区域可以包括伤口(例如，皮肤伤口或内部伤口)，并且打印系统可以原位打印支架和生物链，包括细胞和细胞外组分，以形成组织移植物。例如，在整形外科手术介入中，打印系统可打印聚合物支架和包括骨细胞的生物凝胶以提供骨移植物。例如，当感兴趣区域是内部解剖部位时，打印系统可以打印适合定殖内源性细胞或组织的支架。例如，当感兴趣区域包括腹腔内部位时，打印系统可以打印全部或部分器官(例如肝脏)，其可以包括血管或微血管结构。例如，当内部部位包括实体肿瘤时，打印系统可以打印包括水凝胶和包含化学治疗剂和血管抑制剂的化合物混合物的生物体覆盖物。例如，在血管内手术中，打印系统可以打印用于动脉瘤的填充物。在一个实施方式中，打印系统非常适合于打印复杂图案。例如，在心血管手术中，打印系统可以将图案化的心脏贴片直接打印到心脏组织上(例如，以支持或修复损伤的心脏)，贴片包括具有弹性水凝胶生物凝胶的材料和第二生物凝胶，其包括心肌细胞。例如，打印系统可以打印到包括基材的感兴趣区域上，生物相容性结构具有来自生物链的复杂图案，生物链包括形成支架的一种或多种结构化合物和具有支持性化合物的感兴趣细胞的额外生物链。这些生物相容性结构可离体孵育，例如用于细胞生长，用于体内程序。例如，打印系统可以在作为生命对象的身体的外部表面(例如皮肤，眼睛或开放伤口)的感兴趣区域上进行打印。例如，在感兴趣的区域，包括非有机表面上的弱化位置，例如管道系统中的接头处，打印系统可以打印包括粘合剂的支撑贴片。例如，在包括具有磨损的植物组织的感兴趣区域中，打印表面可以打印植物移植物以帮助愈合或引入异质植物以形成杂种。在下面的详细描述中，参考了形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常标识相似的组件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着限制。可以使用其它实施方式，并且可以做出其他改变，而不脱离这里给出的主题的精神或范围。图1A和1B分别是根据一个实施方式的打印系统100的示意性横截面视图和等距剖视图。打印系统100可以被配置成在感兴趣区域102上打印物体。为了实现这一点，打印系统包括配置成至少部分地限定内部区域106的屏障104。打印系统100可以进一步包括打印头其被配置为支撑打印系统100的一个或多个部件。屏障104可以联接到打印头108并且从打印头108延伸。因此，打印系统100还包括打印装置，其将在下文中更详细地讨论，被配置为将一种或多种材料分配到感兴趣区域102上。打印系统100可以进一步包括一个或多个移除装置110，其被配置为从内部区域106去除至少一种污染物或物质。打印系统100可以进一步包括冲洗装置，其将在下文中更详细地讨论，被配置为准备感兴趣区域102以在其上分配一种或多种材料。至少一个移除装置110，打印装置的至少一个部件或冲洗装置的至少一个部件可以至少部分地位于内部区域106内或附近。另外，打印系统100可以包括控制器112，控制器112包括控制电路114，控制电路114被配置为控制打印系统100的一个或多个组件。屏障104至少包括一个内壁116、大致相对的外壁118以及在内壁116和外壁118之间延伸的基部接触表面120。基部接触表面120可以与内壁116和外壁118区分或者不区分开来。在一个实施方式中，内壁116和外壁118仅仅是屏障104的表面。例如，屏障104的一部分可以包括单件，该单件包括内壁116作为一个表面而外壁118作为相对表面。在一个实施方式中，内壁116和外壁118可以形成屏障104的不同部件。例如，内壁116可以形成第一部件并且外壁118可以形成第二部件。在这样的示例中，内壁116和外壁118之间可以存在空间，内壁116可以至少有部分接触外壁118，或者第三件可以至少有部分占据内壁116和内壁116和外壁118之间的空间。类似地，基座接触表面120可以是屏障104的表面(例如，屏障104的一部分可以是单件，其中包括基座接触表面120，内壁116和外壁118)或屏障104的不同部分。屏障104可以另外包括表面或部件。例如，屏障104包括它的界面表面122被设置成将屏障104耦合到打印头108上。屏障104可以由单件或多件形成。在一个实施方式中，屏障104可以由包括内壁116、外壁118和基部接触表面120的单件形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印系统，其包括：一个或多个分配元件，每个分配元件均至少包括一个分配孔，其中所述一个或多个分配元件被配置为通过所述至少一个分配孔能控制地分配一种或多种材料；屏障，其包括：至少部分地限定内部区域的内壁、至少部分地限定外部区域的外壁以及在所述内壁和所述外壁之间延伸的基部接触表面，所述屏障被定位或能被定位成使得所述一个或多个分配元件定位在所述屏障的所述内部区域中或邻近所述屏障的所述内部区域定位；以及包括控制电路的控制器，所述控制电路能操作地耦合到所述一个或多个分配元件，所述控制电路被配置为指导从所述一个或多个分配元件分配所述一种或多种材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.19 US 14/744,8251.一种打印系统，其包括：一个或多个分配元件，每个分配元件均至少包括一个分配孔，其中所述一个或多个分配元件被配置为通过所述至少一个分配孔能控制地分配一种或多种材料；屏障，其包括：至少部分地限定内部区域的内壁、至少部分地限定外部区域的外壁以及在所述内壁和所述外壁之间延伸的基部接触表面，所述屏障被定位或能被定位成使得所述一个或多个分配元件定位在所述屏障的所述内部区域中或邻近所述屏障的所述内部区域定位；以及包括控制电路的控制器，所述控制电路能操作地耦合到所述一个或多个分配元件，所述控制电路被配置为指导从所述一个或多个分配元件分配所述一种或多种材料。2.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述内部区域包括至少部分地位于其中的感兴趣区域。3.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述屏障完全侧向地包围所述内部区域的侧向周边。4.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述屏障仅部分侧向地包围所述内部区域的侧向周边。5.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述屏障还被配置为至少部分地防止存在于所述外部区域中的至少一种污染物进入所述内部区域。6.根据权利要求5所述的打印系统，其中所述至少一种污染物包括气体，并且所述屏障至少对所述气体是半不可渗透的。7.根据权利要求5所述的打印系统，其中所述至少一种污染物包括液体，并且所述屏障至少对所述液体是半不可渗透的。8.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述基部接触表面延伸经过所述一个或多个分配元件的所述至少一个分配孔。9.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述屏障包括围堰，所述围堰至少部分地侧向围绕所述内部区域。10.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述屏障被配置为将所述内部区域与所述外部区域物理隔离。11.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述屏障包括限定或接触所述基部接触表面的密封件，所述密封件构造成接触表面，所述表面包括以下中的至少一个：感兴趣区域的一部分、接近所述感兴趣区域的区域、或至少部分地包围所述感兴趣区域的区域。12.根据权利要求11所述的打印系统，其中所述密封件包括粘合密封剂、可压缩材料、铁磁流体、垫圈或油脂中的至少一种。13.根据权利要求1所述的打印系统，其还包括真空装置，所述真空装置流体连接至所述屏障，所述真空装置被配置为将所述基部接触表面真空密封在表面上，所述表面包括以下中的至少一个：感兴趣区域的一部分、接近所述感兴趣区域的区域、或至少部分地包围所述感兴趣区域的区域。14.根据权利要求1所述的打印系统，其还包括一个或多个冲洗元件，所述冲洗元件中的每一个包括至少一个冲洗孔，所述一个或多个冲洗元件被配置为朝向感兴趣区域能控制地分配一种或多种冲洗剂，所述一个或多个冲洗元件中的至少一个位于所述内部区域中或位于所述内部区域附近。15.根据权利要求14所述的打印系统，其中所述一种或多种冲洗剂包括冲洗气体。16.根据权利要求15所述的打印系统，其中所述冲洗气体包括空气、氧气、惰性气体、二氧化碳、氮气或二氧化氮。17.根据权利要求14所述的打印系统，其中所述一个或多个冲洗元件被定位和构造成沿着朝向所述屏障的所述基部接触表面的方向分配所述一种或多种冲洗剂。18.根据权利要求14所述的打印系统，其中所述一个或多个冲洗元件构造成分配所述一种或多种冲洗剂以在所述内部区域中产生大于所述外部区域中的压力的压力。19.根据权利要求14所述的打印系统，其中，所述一个或多个冲洗元件附接到所述屏障、结合到所述屏障中或者至少部分地容纳在所述屏障中。20.根据权利要求1所述的打印系统，其还包括一个或多个移除装置，所述移除装置被定位和构造成从所述内部区域内或所述内部区域附近去除至少一种污染物或物质。21.根据权利要求20所述的打印系统，其中，所述一个或多个移除装置包括泵、压缩机、离心式风扇、真空泵或微型泵中的至少一个，其被配置为从所述内部区域中或所述内部区域附近移除所述至少一种物质。22.根据权利要求20所述的打印系统，其中所述一个或多个移除装置被配置为在所述内部区域中产生小于所述外部区域中的压力的压力。23.根据权利要求20所述的打印系统，其中，所述一个或多个移除装置附接到所述屏障、至少部分地容纳在所述屏障中或与所述屏障成一体。24.根据权利要求20所述的打印系统，其中，所述移除装置包括泵或微型泵。25.根据权利要求1所述的打印系统，其还包括支撑所述一个或多个分配元件的打印头。26.根据权利要求25所述的打印系统，其还包括一个或多个细长构件，所述一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德里克·A·海德，乔丁·T·卡勒，伊丽莎白·A·斯威尼，
申请(专利权)人：埃尔瓦有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US