CN119451823A 用于皮肤生物打印的装置和制造用于皮肤生物打印的装置的方法 （新加坡科技研究局）

2024.10.23PCT/SG2023/0501392023.03.07WO2023/172199EN2023.09.14用于皮肤生物打印的装置和制造用于皮肤本发明提供了用于皮肤生物打印的装置和将来自混合模块的生物墨水和交联剂的混合物2分配器模块，所述分配器模块被配置为从第一腔室驱动和分耦联至所述分配器模块的存储模块，所述存储模块包括耦联至所述存储模块的混合模块，所述混合模块用于混合耦联至所述混合模块的可旋转的施加器，所述可旋转的施加器墨水和交联剂的混合物可旋转地施加到需要皮3.根据权利要求2所述的装置，其中所述冷却模块被布置为邻近或至少部分地围绕所述气动入口被配置为引入气体以用于驱动第一和/或6.根据权利要求4所述的装置，其中所述分配器模块另外包括耦联至第一和第二活塞控制生物墨水和交联剂分别从第一腔室和第二腔室向11.根据权利要求10所述的装置，其中所述控制单元另外被配置为控制生物墨水和交12.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置另外包括电气耦联至控制单元的激活15.根据权利要求1所述的装置，其中所述存储模块可拆卸地耦联至所述分配器组合3提供分配器模块，所述分配器模块被配置为从第一腔室驱动和分配生物提供耦联至所述分配器模块的存储模块，所述存储模块包括存储提供耦联至所述存储模块的混合模块，所述混合模块混合分别从第一提供耦联至所述混合模块的可旋转的施加器，所述可旋转的施加器生物墨水和交联剂的混合物可旋转地施加到需要皮肤再4[0001]本公开内容宽泛地涉及用于皮肤生物打印的装置和制造用于皮肤生物打印的装[0002]患有皮肤疾病和病症如烧灼伤的患者的治疗可能涉及移植培养的上皮自体移植生物墨水和交联剂的混合物可旋转地施加到需要皮肤再生的5于将来自混合模块的生物墨水和交联剂的混合物可旋转地施加到需要皮肤再生的患者表胶的组合物或包含细胞与用于生物打印的水凝胶的混6[0033]本文中所使用的术语“静态混合器”应宽泛地解释为是指具有至少一个固定/静7会意识到的是，这些实施方案提供了使用术语如“(的2％的变化或所公开的值的1％的变化。公开范围1.00％至5.00％以及1.0％至5.0％以及跨越该范围的所有它们的中间值(如征/特性的实施方案，但一个或多个这些特征/特性也可以在其他替代性实施方案中排除，并且本公开内容为这样的排除和这些相关替代性实施方案肤生物打印的装置的方法以及施加生物墨水和交联剂的混配器模块被配置为从第一腔室驱动和分配生物墨水，以及从第二腔室驱动和分配交联剂；生物墨水和交联剂的混合物可旋转地施加到需要皮肤再生的8构(将生物墨水基料(bioinkbase)与(一种或多种)交联剂混合)耦联至可旋转的施加器旋转的施加器)可以是一次性和可更换的。装置的模块化可以允许彼此独立地更换单个组的。可以使用本领域已知的合适材料和技术进行灭菌，例如在各种实施方案中，用于皮肤生物打印的装置可选地用于将混合物施加至组织培养表面/9件可以布置成彼此独立移动和/或在壳体内以协调[0061]在各种实施方案中，存储模块的作用是在从装置混合和分配之前容纳/接纳生物的开口可以包括促进第一和第二腔室分别与分配器模块和混合模块的可拆卸耦联的连接用于配置动态混合器的另外的机械和电子元件)来有利地提供更简单的装置构造，并允许可旋转的施加器可以接触和将生物墨水和交联剂的混合物直接施加在患者的皮肤表面上[0074]在各种实施方案中，滚珠适配器和圆柱形辊适配器可以包括一个或多个中空隔同的尺寸，以适应工作位置和表面。在各种实施方案中，滚珠可以具有落入分配器模块可以被配置为以可控的流速/分配速率分配生物墨水和交置为在第一腔室内位移/移动以从第一腔室分配生物墨水，该第二活塞被配置为在第二腔塞和活塞位移所需要的力。这可以有利地促进对生物墨水和交联剂的流速/分配速率的精[0083]在各种实施方案中，移动柱塞和活塞所需要的最小压力可以落入约0.5psi至约模块的功能是通过将生物墨水维持在期望的工作温度来提供温度控制。在各种实施方案[0089]在各种实施方案中，冷却模块被配置为维持生物墨水的温度落在约0℃至约20℃在各种实施方案中，生物墨水的粘度可以落入具有选自下组数字的起点和终点的范围内：镁(Mg2+)、一腔室和第二腔室分配的生物墨水和交联剂；和提供耦联至混合模块的可旋转的施加器，将来自混合模块的生物墨水和交联剂的混合物可旋转地施加到需要皮肤再生的患者的表[0104]在各种实施方案中，提供分配器模块的步骤可以包括提[0108]在各种实施方案中，提供了将生物墨水和交联剂的混合[0115]图3是显示在示例实施方案中使用静态混合器静态混合模拟生物墨水基料和模拟[0118]图6A是显示在又一示例实施方案中用于皮肤生物打印的装置/生物打印机的照[0127]图1A是在示例实施方案中用于皮肤生物打印的装置/生物打印机(100)的示意图1B是在示例实施方案中用于皮肤生物打印的装置(100)的示意图的剖视图。用于皮肤生物打印的装置(100)包括分配器模块(102)，该分配器模块被配置为从第一腔室(110)驱动储模块(104)，该存储模块(104)包括存储生物墨水的第一腔室(110)和存储交联剂的第二腔室(112)；耦联至存储模块(104)的混合模块(106)，用于混合分别从第一和第二腔室第二活塞被配置为在第二腔室(112)内位移/移动并从第二腔室(112)分配交联剂。在示例正排量泵，例如气动泵(未示出)，其被配置为施加以有利地促进对生物墨水和交联剂的流速/分配速率的[0130]在示例实施方案中，滚珠施加器(108)的设计允许材料容易地沉积在身体波状轮廓上。将滚珠施加器(108)用于沉积生物墨水和交联剂的混合物在手持装置的情况下更相印仪器的XYZ笛卡尔平台维持与波状轮廓表面的接触在技术上是困难的，因为必须对仪器[0131]在示例实施方案中，装置(100)另外包括围绕混合模块(106)的中空隔室(124)形[0133]图2A是另一示例实施方案中用于皮肤生物打印的装置(200)的示意图。图2B是示例实施方案中用于皮肤生物打印的装置(200)的料，例如胶原蛋白和交联剂。装置(200)另外包括可旋转的施加器，例如耦联至混合模块包括热控制元件(214)形式的冷却模块，被布置为邻近或至少部分地围绕混合模块(202)，敷料。通过将混合机构(用于混合生物墨水基料与细胞和交联剂)耦联至可旋转的施加器[0137]图3显示在示例实施方案中使用静态混合器(304)静态混合模拟生物墨水基料联剂溶液(302)同时在静态混合器(304)一个端部从相应生物墨水存储腔室(306)和交联剂存储腔室(308)注射。模拟生物墨水基料(300)和模拟交联剂溶液(302)的混合物流经静态分配器驱动。这样的分配器可以包括连接到两个活塞[0141]图5是示例实施方案中部分拆卸的用于皮肤生物打印的装置/生物打印机(500)的包括第一活塞，例如气动活塞(504)和第二活塞，例如气动活塞(506)(对比图1B的114和括激活开关，例如用户手指易于触及的置于装置(500)外表面上的手指激活触发器(508)。[0142]图6A是显示在又一个示例实施方案中的用于皮肤生物打印的装置/生物打印机(600)的照片。图6B是显示在示例实施方案中将材料施加到表面(614)上的装从混合模块(606)分配的生物墨水和交联剂的混合物(612)。滚珠(608)通过滚珠配件接口(610)连接到混合模块(606)，该滚珠配件接口被配置为将混合模块(606)[0144]在示例实施方案中，装置(600)是由聚乳酸(PLA)塑料制造的3D打印原型。装置配到混合模块(606)中，然后将生物墨水和交联剂的混合物(612)从混合模块(606)的喷嘴置(600)能够在约10秒内将生物墨水和交联剂的混合物(612)施加在约100cm[0146]图7是显示在示例实施方案中用于生物打印的总凝胶混合物组成的示意图。总凝0.50.40.20.1512.5[0152]图9是显示在示例实施方案中不同制剂的杂的结构而显然不是一次性的)相比，该装