一种手持式眼内原位3D生物打印设备

本技术属于生物制造及3d打印装置领域，尤其涉及一种手持式眼内原位3d生物打印设备。

背景技术：

1、目前，公知的生物3d打印是一种能够在数字三维模型驱动下，按照增材制造原理，定位装配生物材料或细胞单元，制造医疗器械、组织工程支架和组织器官等制品的技术。其中，常用的挤出式3d打印机的构造包括3d打印机本体与支撑的底座。3d打印机本体设置有打印区，其构造由打印喷头、墨水料筒、打印平台、三轴运动结构、驱动装置等组装而成。如杭州捷诺飞生物科技股份有限公司生产的一款3d生物打印设备，其专利申请号为2016200122376。但是，现有挤出式3d打印机体积偏大，比较适合体外器官或组织打印，难以配合手术并于手术中应用，从打印成品到移植之间时间较长，故效果不理想。因此，亟需开发一种适用于临床操作，体积小巧、结构简单，易于手术常规高温灭菌消毒，可配合白内障超声乳化摘除术的手持式眼内原位3d生物打印设备。

2、相对于传统组织工程技术，3d打印技术的优势在于实现三维空间精准定量成形，完成多墨水体系在多层级结构下的空间配置。眼科手术极其精细，毫厘之间的差距即可显著影响视力。体外3d打印人工晶体(iol)，不仅有益于屈光度数的个性化高精度定制，还可通过整合不同的功能材料体系，如抗生素、激素、非甾体类抗炎药物的载药，促进白内障手术与术后治疗一体化可控发展。但是，一般3d生物打印采用先体外打印后体内移植的方式，然而，晶状体位于眼内后房晶状体囊袋内，因此给打印后移植增加了难度。而原位3d生物打印技术更有利于配合超微创白内障术式下晶状体的眼内植入。配有同轴三通道的手持式3d生物打印设备可以进行三喷头交替协同打印，即整合三种墨水使其在预定的层级结构设计下逐层(lbl)打印、逐层实时光固化。通过这种精细设计的多层级调控模式，晶体原位3d打印可实现异质微环境要素的定向空间导向分布-即前囊膜区域的炎症调控，主体区域的光学功能，后囊膜区域的抗纤维化作用，构建可精准复明并抵抗术后炎症及后发障发展的多功能iol。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种手持式眼内原位3d生物打印设备。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种手持式眼内原位3d生物打印设备，包括：打印喷头、若干个并联的生物墨水筒和驱动装置并依次连接；所述打印喷头设置有针头和若干个光纤蓝光灯，所有所述光纤蓝光灯朝向汇聚于一点，该点位于针头的正前方。

3、进一步地，所述打印喷头内部设有若干个墨水通道，所有所述墨水通道的一端汇聚于针头，另一端连接所述生物墨水筒。

4、进一步地，所述驱动装置为气压驱动装置。

5、进一步地，每个所述生物墨水筒内置可移动橡胶塞，并设有密封垫；每个所述生物墨水筒单独与气管的一端连接，所述气管的另一端连接所述气压驱动装置。

6、进一步地，还包括：外壳；所述外壳将若干个并联的生物墨水筒包裹；所述外壳可拆卸地与所述打印喷头连接。

7、进一步地，所述外壳设有内螺纹，所述打印喷头设有外螺纹，两者通过螺纹连接。

8、进一步地，所述打印喷头为锥体，若干个所述光纤蓝光灯均匀环绕地设置在锥面上；所述蓝光的波长为405nm，光强为70mw/cm2。

9、进一步地，设置在锥面上的所有所述光纤蓝光灯发出的蓝光彼此成120°汇聚于所述针头的正前方。

10、进一步地，所述生物墨水筒带有刻度。

11、进一步地，所述打印喷头设置有半导体制冷片和温度传感器；所述半导体制冷片的热端连接有散热片。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1、打印精度高且适合眼内精细操作；

14、2、所有光纤蓝光灯发出的蓝光汇聚于一点，进行均匀固化，且过程可控，操作简单；

15、3、直接眼内操作，避免了打印后再植入的方式，减少了病人的治疗等待时间和所产生的医疗费用；

16、4、可于原位个性化定制满足病人理想视力要求的高仿生多功能晶状体，一体化载药、包裹细胞或其他生物制剂等功能，更好的预防术后并发症的发生。

技术特征：

1.一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，包括：打印喷头(1)、若干个并联的生物墨水筒(2)和驱动装置并依次连接；所述打印喷头(1)设置有针头和若干个光纤蓝光灯，所有所述光纤蓝光灯朝向于一点，该点位于针头的正前方。

2.根据权利要求1所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，所述打印喷头(1)内部设有若干个墨水通道(11)，所有所述墨水通道(11)的一端汇聚于针头，另一端连接所述生物墨水筒(2)。

3.根据权利要求1所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，所述驱动装置为气压驱动装置。

4.根据权利要求3所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，每个所述生物墨水筒(2)内置可移动橡胶塞，并设有密封垫；每个所述生物墨水筒(2)单独与气管(3)的一端连接，所述气管(3)的另一端连接所述气压驱动装置。

5.根据权利要求1所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，还包括：外壳(4)；所述外壳(4)将若干个并联的生物墨水筒(2)包裹；所述外壳(4)可拆卸地与所述打印喷头(1)连接。

6.根据权利要求5所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，所述外壳(4)设有内螺纹，所述打印喷头(1)设有外螺纹，两者通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，所述打印喷头(1)为锥体，若干个所述光纤蓝光灯均匀环绕地设置在锥面上；所述蓝光的波长为405nm，光强为70mw/cm2。

8.根据权利要求7所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，设置在锥面上的所有所述光纤蓝光灯发出的蓝光彼此成120°汇聚于所述针头的正前方。

9.根据权利要求1所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，所述生物墨水筒(2)带有刻度。

10.根据权利要求1所述的一种手持式眼内原位3d生物打印设备，其特征在于，所述打印喷头(1)设置有半导体制冷片(6)和温度传感器；所述半导体制冷片的热端连接有散热模块(7)。

技术总结本技术公开了一种手持式眼内原位3D生物打印设备，包括：打印喷头、若干个并联的生物墨水筒和驱动装置并依次连接；所述打印喷头设置有针头和若干个光纤蓝光灯，所有所述光纤蓝光灯发出的蓝光汇聚于一点，该点位于针头的正前方。本技术可以直接眼内操作，避免了打印后再植入的方式，减少了病人的治疗等待时间和所产生的医疗费用，且精度高；光纤蓝光灯发出的蓝光汇聚于一点，进行均匀固化，且过程可控，操作简单。技术研发人员：贾硕,姚克,杨熙,王学才,张丽,吕维加,阮长顺,陈焯鸿,罗陈启,王伙刚,孙天浩,贺庆受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/9