【技术实现步骤摘要】
应用生物材料冷冻硬化方法的生物打印机及其冷冻硬化方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年12月3日提交的申请号为10
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2021
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0171689的韩国专利申请的优先权和权益，其公开内容以全文引用的方式并入到本文中。
[0003]本公开涉及应用生物材料冷冻硬化方法的生物打印机及其冷冻硬化方法，其能够冷冻硬化由生物打印机打印在打印表面上的生物材料，以维持排出的生物材料的形式。
技术介绍
[0004]近年来，随着组织工程和再生医学研究领域数量的增加以及对定制医疗服务的需求，已经积极开展了使用生物材料的3D打印机的研究。
[0005]已知的3D打印机包括构成X轴、Y轴和Z轴的框架以及用于排出生物材料的喷嘴。在常规的打印机中，液体分配器填充有粘性流体生物材料，例如胶原或明胶。填充液体分配器的流体生物材料通过喷嘴被排出到打印板上。
[0006]然而，在生物材料处于固态而不是流体态的情况下，喷嘴应该被加热到高温以排出可流动状态的生物材料。因...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用生物材料冷冻硬化方法的生物打印机，所述生物打印机包括：多个分配器，所述分配器被配置为将打印腔室内的生物材料排出；打印板模块，所述打印板模块设置在所述分配器下方，使得排出的所述生物材料放置在其上；冷却模块，所述冷却模块包括一个或多个珀尔帖元件和水箱，所述珀尔帖元件被配置为冷却所述打印板模块，所述水箱设置在所述珀尔帖元件的加热表面侧并具有形成在其中的冷却剂流动路径以循环冷却剂来消散由所述珀尔帖元件产生的热量；冷却剂提供模块，所述冷却剂提供模块被配置为向所述冷却模块提供所述冷却剂；温度传感器，所述温度传感器设置在所述冷却模块中，以计算所述打印板模块的打印表面的温度；打印控制器，所述打印控制器被配置为控制所述分配器的操作以打印输出物；以及输出物硬化控制器，所述输出物硬化控制器被配置为在所述打印控制器完成所述输出物的打印后，接收来自所述温度传感器的检测值，并控制所述冷却模块和所述冷却剂提供模块以冷冻硬化所述输出物。2.根据权利要求1所述的生物打印机，其中，所述打印板模块包括：冷却床，所述冷却床设置在所述珀尔帖元件上并由所述珀尔帖元件冷却；以及可拆卸地安装在所述冷却床上的基板，以及生物相容性膜，由于粘性而可拆卸地附着于所述基板的上表面，所述生物相容性膜的表面上放置有排出的所述生物材料。3.根据权利要求2所述的生物打印机，其中，所述多个分配器包括：第一分配器，所述第一分配器被配置为打印支架，所述支架限定所述输出物的外边界；以及第二分配器，所述第二分配器被配置成在所述支架中打印流体生物材料，并且当所述膜由于所述第一分配器打印的所述生物材料而部分熔化时，所述支架被熔合固定到所述膜上，并且由所述第二分配器打印的所述流体生物材料不会泄漏通过所述支架与所述膜之间的界面。4.根据权利要求3所述的生物打印机，其中，由所述支架和所述流体生物材料形成并冷冻硬化的所述输出物是植入于哺乳动物或人类的皮肤或器官的受影响区域的补片。5.根据权利要求4所述的生物打印机，其中，所述受影响区域是已经发生糖尿病足部溃疡或软骨磨损或者已经在器官中发生病变或创伤性缺损的受影响区域。6.根据权利要求2所述的生物打印机，其中：第一固定表面和第二固定表面设置在所述冷却床上彼此面对的位置处，所述第一固定表面和所述第二固定表面被配置成固定所安装的所述基板；以及手柄形成在所述基板处，所述手柄延伸到与所述冷却床间隔开的位置。7.根据权利要求6所述的生物打印机，其中，所述第二固定表面在朝向所述打印腔室的门的方向上形成，并且装配空间形成在所述第二固定表面处，所述手柄装配到所述装配空间中。8.根据权利要求2所述的生物打印机，其中，在所述珀尔帖元件的上表面与所述冷却床的下表面之间以及在所述珀尔帖元件的下表面与所述水箱的上表面之间形成热油脂层。
9.根据权利要求1所述的生物打印机，其中：在所述珀尔帖元件与所述水箱之间形成珀尔帖支撑件；以及多个凹槽形成在所述珀尔帖支撑件的上表面中，所述多个凹槽彼此间隔开，所述珀尔帖元件装配在所述多个凹槽中。10.根据权利要求1所述的生物打印机，其中，所述冷却剂提供模块包括：冷却剂箱，所述冷却剂箱被配置为存储冷却剂并接收来自所述水箱的循环冷却剂；连接到所述冷却剂箱的冷却剂泵；散...
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