一种类脑组织体外打印培养系统及方法

摘要

本发明公开了一种类脑组织体外打印培养系统及方法，该系统包括打印培养模块与控制模块，打印培养模块包含机械手、打印喷头盒、打印喷头、移动平台和液槽，控制模块包含计算机、信号采集器和控制箱，本发明系统集打印培养功能为一体的体外构建脑组织系统可以提高神经细胞在打印过程中及后期组织中的成活率，避免打印的类脑组织从打印系统转移到培养系统过程中受环境变化的影响，保持组织的整体活性和功能的构建，多个打印喷头与机械手的结合可实现多种支架材料和多种细胞的混合打印，便于根据脑组织各区域结构与功能的关系构建具有特定功能的类脑组织梯度结构，打印培养系统具备脑组织体外再生的培养条件和检测装置，能够在促进类脑组织形成的过程中进行功能评估。

主权项

一种类脑组织体外打印培养系统，其特征在于：包括盛装培养液的液槽(25)，布置在液槽(25)外壁上的CO₂传感器(16)、温度传感器(17)和O₂传感器(18)，连接在液槽(25)的培养液入口(15)和培养液出口(19)管路上的蠕动泵(4)和培养液罐(5)，布置在液槽(25)内壁上与培养液接触的换能器(14)和电极片(24)，与换能器(14)连接的声波发生器(7)，与电极片(24)连接的信号发生器(8)，布置在液槽(25)周围的气体入口(10)、可见光源(11)、制热器件(12)和制冷器件(13)，与气体入口(10)连通的CO₂和O₂瓶(6)，与CO₂和O₂瓶(6)、声波发生器(7)、信号发生器(8)、可见光源(11)、制热器件(12)和制冷器件(13)连接的控制箱(32)，通过控制箱(32)向液槽(25)施加磁场(20)，与CO₂传感器(16)、温度传感器(17)和O₂传感器(18)连接的信号采集器(30)；还包括放置打印喷头(27)的打印喷头盒(2)，布置在打印喷头盒(2)内的CO₂传感器(3)，CO₂传感器(3)与信号采集器(30)连接；打印培养时，通过机械手(1)将打印喷头(27)夹持并安装在位于液槽(25)上方的移动平台(28)上，并通过接头(29)将打印喷头(27)与喷头动力源(9)连接，喷头动力源(9)与控制箱(32)连接，计算机(31)分别与信号采集器(30)和控制箱(32)连接；还包括设置在液槽(25)中的升降台(26)，升降台(26)用于放置打印的类脑组织；所述机械手(1)、打印喷头盒(2)、CO₂传感器(3)、气体入口(10)、可见光源(11)、制热器件(12)、制冷器件(13)、换能器(14)、培养液入口(15)、CO₂传感器(16)、温度传感器(17)、O₂传感器(18)、培养液出口(19)、磁场(20)、大脑白质(21)、大脑灰质(22)、微电极(23)、电极片(24)、液槽(25)、升降台(26)、打印喷头(27)、移动平台(28)和接头(29)构成打印培养模块；所述培养液罐(4)、蠕动泵(5)、CO₂和O₂瓶(6)、声波发生器(7)、信号发生器(8)、喷头动力源(9)、信号采集器(30)、计算机(31)和控制箱(32)构成控制模块。