(57)【要約】  本開示は、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ及びバイオプリンターに関連し、ここで、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、スプレーヘッド及びスプレーヘッドから離間し且つ、スプレーヘッドの出口に隣接して配置された延長ロッドを含み、ここで、細長い流路が、流路内の生物学的プリンティング材料として機能する流体プリンティングユニットを指向的に噴霧するようにガイドするために延長ロッドに設けられる。バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、生物学的プリンティング材料として機能する流体プリンティングユニットが、スプレーヘッドの出口に隣接した細長い流路を有する延長ロッドを設けることによって、流路を介して指向的に噴霧されるように構成される。細長い流路は、流体プリンティングユニットの指向的な並びを実施するができ、目詰まりの可能性を低減する。
2019503289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレーヘッド(1)及び前記スプレーヘッド(1)から離間し且つ、前記スプレーヘッド(1)の出口に隣接して配置された延長ロッド(2)を含む、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリであって、ここで、細長い流路(21)が、前記延長ロッド(2)に設けられ、前記流路(21)において生物学的プリンティング材料として機能する流体プリンティングユニットを指向的に噴霧するようにガイドする、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項２】
前記流路(21)が、その入口から出口に向けてテーパになっている、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記流路(21)が、前記流体プリンティングユニットの流れの方向に沿った円錐形セクションを有する、請求項2に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項４】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの1〜1.5倍になるように寸法決めされる、請求項2に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項５】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの1.2倍になるように寸法決めされる、請求項4に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項６】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの2〜5倍になるように寸法決めされる、請求項2に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項７】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの2倍になるように寸法決めされる、請求項6に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項８】
開放凹部(23)が、スプレーヘッド(1)に隣接する延長ロッド(2)の端面上に設けられるバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリであって、ここで、前記開放凹部(23)の出口が、前記流路(21)に連通し、スプレーヘッド(1)が、前記流路(21)に向かってテーパになっている開放凹部(23)内に延び、第2の材料流路が、前記スプレーヘッド(1)の外壁と前記開放凹部(23)の間に形成され、空洞が、前記スプレーヘッド(1)の出口と前記開放凹部(23)の間に形成され、前記第2の材料流路を通過する第2の材料が、前記スプレーヘッド(1)の出口から噴霧された第1の材料をチャンバ内で包むように、前記流体プリンティングユニットを形成する、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項９】
前記スプレーヘッド(1)の出口と前記開放凹部(23)の間の隙間が、前記流体プリンティングユニットのサイズよりも小さい、請求項8に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１０】
前記開放凹部(23)が、流体プリンティングユニットの流れ方向に沿った円錐形セクションを有する、請求項8に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１１】
前記延長ロッド(2)の外周に断熱部材(22)をさらに含む、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１２】
前記流路(21)が、直線又は湾曲している、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１３】
請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを含む、バイオプリンター。
【請求項１４】
前記バイオプリンターが、3Dバイオプリンターである、請求項13に記載のバイオプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、バイオプリンティングの分野に関連し、特にバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ及びバイオプリンターに関連する。
【背景技術】
【０００２】
3Dバイオプリンティングとは、3Dプリンティングの原理及び方法によって、生物学的材料（天然の生物学的材料及び合成生物学的材料又は細胞溶液を含む）を、設計された3次元構造にプリントすることを指す。通常の3Dプリンティング技術でプリントされたものと異なり、3Dバイオプリンティング技術によって産生された生物学的組織又は器官は、ある種の生物学的機能を有し、細胞及び組織のさらなる成長のための条件を与える必要がある。上記の特性のために、まさに、３Dプリンティング技術は、開発での多くの特定の技術的問題に直面している。
【０００３】
3Dバイオプリンティングの分野において、細胞をプリンティング材料としてプリントする技術は、細胞の3次元プリンティング技術と呼ばれている。人々は、細胞及び生態適合性材料を利用してバイオインクを作製することが出来る。スプレーヘッドは、移動してバイオインク噴霧し、そしてスプレーヘッドの動きは、バイオインクをプリントするためのプログラムによって制御される。バイオインクは、予め設定された標的プリントオブジェクトの3次元的に構成されたデジタルモデルに従ってプリントされ且つ、形作られる。
【０００４】
先行技術の欠点は以下の通りである。
１．生体適合性材料から製造されたバイオインクは、高い粘度且つ、比較的に少ない流動性を有する。これは、プリンティング中にスプレーヘッドの近くで、プリンティング効率に影響する目詰まりの問題が生じやすい。
【０００５】
２．既存の3Dバイオプリンティング装置が、スプレーヘッドでプリンティングプラットフォームに直接細胞を噴霧する工程において、プリンティング工程中の機械的な力の影響により、バイオインク中の細胞が著しく損傷され得、細胞の生存率を保証することが困難であり、生物学的構造の構築に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【０００６】
上記の技術的欠点を克服するため、本開示により解決される技術的問題は、生物学的印刷材料の目詰まりを防止することが出来るバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ及びバイオプリンターを提供することにある。
【０００７】
上記の技術的問題を解決するため、本開示は、スプレーヘッドと、スプレーヘッドから離間し、スプレーヘッドの出口に隣接して配置された延長ロッドから構成されるバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを提供し、ここで、細長い流路は、流路内の生物学的プリンティング材料として機能する流体プリンティングユニットを指向的に噴霧するようにガイドするように延長ロッドに設けられる。
【０００８】
基本的な技術的解決策において、生物学的プリンティング材料として働く流体プリンティングユニットは、スプレーヘッドの出口に隣接して細長い流路を有する延長ロッドを設けることによって、流路を通して指向的に噴霧される。流路は、流体プリンティングユニットの指向的な並び(oriented sequence)を実施することができ、目詰まりの可能性を低減する。
【０００９】
さらに、流路は、その入口から出口に向かってテーパになっている。
【００１０】
改善された技術的解決策では、流路は、その入口から出口に向かってテーパになった構造形態で設計される。流体プリンティングユニットは、流路内を徐々に移動し、これは、流路の出口における流体プリンティングユニットの流速を上昇させることを容易にし、及びさらに目詰まりの可能性を低減する。
【００１１】
さらに、流体プリンティングユニットの流れの方向に沿った円錐形セクションを有する。
【００１２】
改善された技術的解決策において、流路はさらに、円錐構造形態で設計されており、これは、流路内の流体プリンティングユニットの分布をより均一にし、さらに目詰まりの可能性を低減する。加えて、円錐形の流路は処理が容易である。
【００１３】
さらに、流路の出口は、流体プリンティングユニットのサイズの1〜1.5倍になるように寸法決めされる。好ましくは、流路の出口は、流体プリンティングユニットのサイズの1.2倍になるように寸法決めされる。
【００１４】
改善された技術的解決策において、流路の出口に達する流体プリンティングユニットの単一の列を流出させることのみが可能であり、これは、単一の列での流体プリンティングユニットのスプレーを容易にする。特に、流路の出口の大きさは、流体プリンティングユニットのサイズの1.2倍になるように構造形態の設計がされており、これは、単一列での流体プリンティングユニットのスプレーを容易にするだけでなく、第1の材料が損なわれていないことを確保する場合において、第2の材料が第1の材料を過度の厚さで包むことを回避することができ、及び流路の出口で流体プリンティングユニットの流量をさらに上昇させることを容易にすることができ、及び流体プリンティングユニットの単一且つ、均一な噴霧を確保することが出来る。
【００１５】
さらに、流路の入口は、流体プリンティングユニットのサイズのn倍に寸法決めされ、ここで、n=2〜5である。好ましくは、流路の入口は、流体プリンティングユニットのサイズの2倍になるように寸法決めされる。
【００１６】
改善された技術的解決策において、流路の入口の大きさは、流体プリンティングユニットのサイズの倍数になるように設計されている。複数の流体プリンティングユニット、好ましくは2つの流体プリンティングユニットが、流路の入口に並んで入ることが出来る。
【００１７】
さらに、スプレーヘッドに隣接する延長ロッドの端面に開放凹部が設けられる。開放凹部の出口は流路と連通し、スプレーヘッドは、開放凹部内に延びる。開放凹部は、流路に向かってテーパになっており、第2の材料流路が、スプレーヘッドの外壁と開放凹部との間に形成され、スプレーヘッドの出口と開放凹部の出口との間に空洞を形成する。第2の材料流路を通過する第2の材料流体は、チャンバ内のスプレーヘッドの出口から噴霧された第1の材料流体を包み、流体プリンティングユニットを形成する。
【００１８】
改善された技術的解決策において、スプレーヘッドに隣接する延長ロッドの端面にテーパになっている開放凹部を設けることにより、スプレーヘッドの外壁と開放凹部の間に第2材料流路が形成され、及びスプレーヘッドの出口と開放凹部の出口の間に空洞が形成される。第2の材料は、第2の材料流路を通過してチャンバに入り、スプレーヘッドから噴霧された第1の材料を包み、開放凹部内に流れる混合流体プリンティングユニットを形成する。混合流体の収束に有利な開放凹部は、チャンバ内の混合流体のより安定した流れの方向を確保し、第2の材料流路において、その拡散を回避する。
【００１９】
さらに、スプレーヘッドの出口と開放凹部の間の隙間は、流体プリンティングユニットのサイズよりも小さい。
【００２０】
改善された技術的解決策において、スプレーヘッドの出口と開放凹部の間の隙間は、流体プリンティングユニットのサイズよりも小さく設計され、これは、流体プリンティングユニットが、第2の材料流路に向かって流れることを防ぎ、チャンバ内の流体プリンティングユニットが、延長ロッドの流路に安定して流れることを確保する。
【００２１】
さらに、開放凹部は、流体プリンティングユニットの流れ方向に沿った円錐形セクションを有する。
【００２２】
改善された技術的解決策において、開放凹部はさらに、円錐構造の形態で設計され、その結果、第2の材料は、第1の材料をより均一に包むことが出来る。さらに、円錐形流路は、処理することが容易である。
【００２３】
さらに、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、延長ロッドの外周に断熱部材をさらに含む。
【００２４】
改善された技術的解決策において、延長ロッドの外周上の断熱部材は、流体印刷ユニットが流路内を所望の温度に維持し、流体印刷ユニットの活動を維持することを確保することが出来る。
【００２５】
好ましくは、流路は、直線又は湾曲している。
【００２６】
好ましい技術的解決策において、直線流路又は湾曲流路は、流体プリンティングユニットがプリンティング工程において機械的な力を低減すること、及び様々なスプレー方向の選択肢を与えることの両方を可能にすることが出来る。
【００２７】
本開示は、上記バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリから構成されるバイオプリンターをさらに提供する。
【００２８】
基本的な技術的解決策において、上記バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを含むバイオプリンターはまた、上記の有利な技術的特徴を提示する。
【００２９】
好ましくは、バイオプリンターは、3Dバイオプリンターである。
【００３０】
好ましい技術的解決策において、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、特に3Dバイオプリンターに適している。
【００３１】
従って、上記の技術的解決策に基づいて、本開示は、生物学的プリンティング材料として働く流体プリントユニットが、スプレーヘッドの出口に隣接して細長い流路を有する延長ロッドを設けることによって、流路を通って指向的に噴霧されるように構成されるバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを提供する。細長い流路は、流体プリンティングユニットを順番に並べ、流体プリンティングユニットをスプレーにガイドすることが出来る。底部出口が急激に狭くなっている従来技術の構造と比較して、当該流体プリンティングユニットは、排水及び噴霧工程においてより均一な圧力に供され、良好な流動能力を容易に維持する。生物学的プリンティング材料の流れ方向は、より安定であり、これは、細胞間の相互集団及び圧縮状態を緩和し、プリンティング工程における機械的な力による流体プリンティングユニットの損傷を低減する。
【００３２】
本明細書に記載される図面は、本開示にさらなる理解を与えるために使用され、本出願の一部を構成する。本開示の例示的な実施形態及びその説明は、本開示を説明するために単に使用されるものであり、本開示に関する不適切な定義を構成するものではない。図において:
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図1は、本開示のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリの構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本開示の技術的解決策を、図面及び実施形態によってさらに詳細に説明する。
【００３５】
本開示の具体的な実施形態は、本開示の概念、解決すべき技術的課題、技術的解決策を構成する技術的特徴、及びそこから生み出される技術的効果の理解を容易にするためにさらに記載される。そのような実施形態の説明は、本開示の定義を構成するものではないことを説明する必要がある。加えて、以下に説明する本開示の実施形態に含まれる技術的特徴は、それらの間に矛盾が生じない限り、互いに組み合わせることが出来る。
【００３６】
既存のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリが、スプレーヘッドでプリンティングプラットフォームに細胞を直接噴霧すること、及びプリンティング材料としての流体が、プリンティング工程において機械的な力に起因する損傷を受けることを考慮すると、本開示は、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを設計し、これは、生物学的プリンティング材料として機能する流体プリントユニットが、スプレーヘッドの出口に隣接して細長い流路を有する延長ロッドを設けることによって、流路を通って指向的に噴霧されるように構成される。流路は、流体プリンティングユニットを保護することができ、プリンティング工程において機械的な力による流体プリンティングユニットの損傷を低減することができ、その結果、高い信頼性を示す。
【００３７】
本開示のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリの1つの例示的な実施形態において、図1に示すように、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、スプレーヘッド1及びスプレーヘッド1から離間し、スプレーヘッド1の出口に隣接して配置された延長ロッド2から構成され、ここで、細長い流路21が、延長ロット2において、流路21内の生物学的プリンティング材料として機能する流体プリンティングユニットを指向的に噴霧するようにガイドするために設けられる。
【００３８】
例示的な実施形態において、流路21を有する延長ロッド2は、取付けブロック3によってスプレーヘッド1の出口に隣接する位置に配置され得、及び生物学的プリンティング材料として働く流体プリンティングユニットが、流路21によって指向的に噴霧されるようにガイドされる。底部出口が急激に狭くなっている従来の構造と比較して、流体プリンティングユニットは、排水及び噴霧工程において、より均一な圧力に供され、良好な流動能力を容易に維持する。生物学的プリンティング材料の流れの方向は、より安定であり、これは流体プリンティングユニット間の相互集団及び圧縮状態を緩和し、プリンティング工程における機械的な力による流体プリンティングユニットの損傷を低減する。
【００３９】
流体プリンティングユニットは、生物学的プリンティング材料のプリンティングユニットを指し、これは、単一の第1の材料(例えば、バイオインク)を含むユニットであり得、第2の材料(例えば、ヒドロゲル)で包まれた第1の材料からなる混合流体のユニットでもあり得る。他の実施形態において、延長ロッドはまた、流体プリンティングユニットと混合されたストリップ状の連続的又は非連続的な物質を噴霧してもよい。この際に、流体プリンティングユニットは、その全体の構造がサンドイッチヌードルに類似した細長い混合物であってもよい。
【００４０】
流路21は、流体プリンティングユニットの指向的な並びを実施することができ、目詰まりの可能性を低減する。第1の材料を第2の材料で包むことによって形成された混合流体プリンティングユニットである流体プリンティングユニットに関し、流路21はまた、第2の材料が第1の材料を均一に包み且つ、保護することを容易にする。
【００４１】
加えて、細長い形状を有する流路21は、プリンティング工程において生物学的プリンティング材料と金属材料との摩擦によって生じる損傷を防ぐことが出来ることから、流路21は、流体プリンティングユニットを保護することができ、プリンティング工程において機械的な力による流体プリンティングユニットの損傷の影響を低減することが出来る。
【００４２】
流路21は、図に示すように流体プリンティングユニットを下方に噴霧するため直線状であり得、プリンティング要件に応じて湾曲した構造形態でもまた配置され得、スプレーの方向により多くの選択肢を与える。
【００４３】
図1に示すように、延長ロッド2の外周に断熱部材22が設けられ得る。断熱部材22は、流体プリンティングユニットが流路21内を所望の温度に保つこと及び流体プリンティングユニットの活動を維持することを確保することが出来る。一実施形態として、断熱部材22は、流体プリンティングユニットの流路の側方に配置され、及び断熱部材22は、断熱を達成するように、流体プリンティングユニットの移動経路に沿って外面を包まれる。さらに、このような構造形態は、スプレーヘッドが、スプレーヘッドの断熱が得られない間に、延長ロッドなしで噴霧された材料の適用を容易にするため、一定の長さを突出させなければならないという技術的欠点を克服する。
【００４４】
上記実施形態の1つの態様の改良として、図1に示すように、流路21は、その流入口から流出口に向かってテーパになっている。流路21は、流体プリンティングユニットが、流路21内を移動し、流路21の出口での流体プリンティングユニットの流量を上昇させることを容易にさせ、目詰まりの可能性を低減させるように設計される。好ましくは、流体プリンティングユニットの流れに沿った流路21の断面は円錐形である。漏斗や地下鉄のゲートと同様の構造の円錐形の流路21は、流路21内の流体プリンティングユニットの分布をより均一にし、目詰まりの可能性をさらに低減する。さらに、処理することが容易な円錐形流路は、有利な実現可能性を示す。
【００４５】
特に又は好ましくは、一方で、流路21の入口は、流体プリンティングユニットのサイズのn倍になるように寸法決めされ、ここでnは2〜5である。好ましい大きさの範囲内では、流路21の入口での目詰まりの問題を効果的に回避することが出来る。好ましくは、流路21の入口は、多くて2つの流体プリンティングユニットのみ入ることが可能であるため、流路21の入口は、流体プリンティングユニットの2倍のサイズになるように寸法決めされる。流路21は、テーパになっている流路であるため、流体プリンティングユニットの目詰まりの可能性をさらに低減すること及び単一列において流体プリンティングユニットのスプレーを容易にすることが出来るように、流路21の出口に達する流体プリンティングユニットの単一列のみから流出することを可能にする。本実施形態で説明された流路21の入口は、円形の穴の路であり得、故に本実施形態に示す流体プリンティングユニットは、球形であり得ることを説明する必要がある。その際に、本実施形態において記載される流路21のサイズは、流路21の入口の直径であり、流体プリンティングユニットのサイズは、流体プリンティングユニットの直径である。
【００４６】
一方、流路21の出口は、流体プリンティングユニットのサイズの1〜1.5倍であり、好ましくは1.2倍の大きさである。サイズ範囲内で、流路21は、単一列において、流体プリンティングユニットのスプレーを容易にするばかりでなく、第1の材料が損傷していないことを確保する場合に第2の材料が、第1の材料を過度な厚さで包むことを回避することができ、流路の出口で流体プリンティングユニットの流量をさらに上昇させることを容易にすることができ、単一列において流体プリンティングユニットのスプレーの連続性及び均一性を確保することが出来る。
【００４７】
上記実施形態の他の態様の改良として、図1に示すように、延長ロッド2のスプレーヘッド1に隣接する端面に、開放凹部23が設けられる。開放凹部23の出口は、流路21に連通し、スプレーヘッド1は開放凹部23内に延びる。開放凹部23の断面は、流路21に向かってテーパになっており、第2の材料流路が、スプレーヘッド1の外壁と開放凹部23との間に形成され、スプレーヘッド1の出口と開放凹部23の出口の間に空洞を形成する。第2の材料流路を通過した第2の材料は、スプレーヘッド1の出口から噴霧された第1の材料をチャンバ内で包み、流体プリンティングユニットを形成する。スプレーヘッド1に隣接する延長ロッド2の端面にテーパになっている開放凹部23を設けることによって、第2の材料流路が、スプレーヘッド1の外壁と開放凹部23との間に形成され、空洞が、スプレーヘッド1の出口と開放凹部23の出口との間に形成される。第2の材料は、第2の材料流路を通ってチャンバに入り、スプレーヘッドから噴霧された第1の材料を包み、混合流体プリンティングユニットを形成する。
【００４８】
その中で、第1の材料及び第2の材料に関して、1つの好ましい実施形態は、第1の材料が細胞(例えば、バイオインク)を含むプリンティング材料であり、第2の材料が、細胞を含まないプリンティング材料である。この実施形態において、より好ましくは、第2の材料は、温度感受性を有する材料、特に、温度感受性及び特定の粘度を有する生体適合性材料(例えば、ヒドロゲル)である。明らかに、他の実施形態として、第1の材料は、細胞を含まないプリンティング材料であり、第2の材料は、細胞を含むプリンティング材料である。残りの実施形態において、第1の材料及び第2の材料は、両方とも細胞を含むプリンティング材料であり得、又は細胞を含まないプリンティング材料であり得る。
【００４９】
第1の材料及び第2の材料の形態に関して、第1の材料及び第2の材料の何れか又は両方は、以下のいくつかの形態のうちの1つである：均質な、不均質な(例えば、顆粒状の混合物)、連続的な又は不連続的な流体。
【００５０】
特に、スプレーヘッド1の外壁とテーパになっている開放凹部23の間に第2の材料流路が形成されるので、第2の材料流路は均一な圧力の機能を有する。第2の材料が図1に示すように片側から第2の材料流路に進入したとしても、第2の材料流路内に依然として均一な圧力強度を示し、それによって、生物学的材料が、補助材料入口に隣接する又は遠くにある片側で、均質なラッピング効果を示すことを確保する。実施形態において、流体プリンティングユニットの流れ方向に沿った開放凹部23の部分は、好ましくは、円錐形であり、及び円錐構造を示す開放凹部23は、第2の材料が開放凹部23の円錐面に沿って流れることを可能にし、これはスプレーヘッド1の出口に向かって収束する効果を生み出し、及び第2の材料ユニットによる第1の材料ユニットの均一なラッピングを容易にする。構造形態の開放凹部23はまた、チャンバ内のより安定した流れを確保することが出来る。
【００５１】
混合流体プリンティングユニットは、開放凹部23内を流れ、及び開放凹部23は、延長ロッド2の流路21に向かって流体プリンティングユニットの収束を容易にし、チャンバ内の混合流体プリンティングユニットの流れの方向がより安定することを確保し、第2の材料流路においてその拡散を回避する。
【００５２】
図1に示すように、スプレーヘッド1の出口と開放凹部23の間には隙間がある。特に又は好ましくは、スプレーヘッド1の出口と開放凹部23との間の隙間は、流体プリンティングユニットのサイズよりも小さく、これは、流体プリンティングユニットが、第2の材料流路に逆流することを防ぐことができ、チャンバ内の流体プリンティングユニットが流路21に安定して流れることを確保することが出来る。
【００５３】
本開示によるバイオプリンターのスプレーヘッドアセンブリの一実施形態において、第1の材料を第2の材料でラッピングする工程は、以下の通りである。
【００５４】
スプレーヘッド1から噴霧された後の第1の材料は、スプレーヘッド1の出口と開放凹部23の出口の間のチャンバに入る。第2の材料は、スプレーヘッド1の外壁と開放凹部23の間に形成された第2の材料流路を通ってチャンバに入る。チャンバ内の第2の材料は、特定の圧力を有し、第2の材料は、スプレーヘッド1から突出している第1の材料ユニットの一部に付着するように圧縮される。第1の材料ユニット全体が噴霧されるまで、第2の材料は、第1の材料ユニットを完全に包み、混合流体プリンティングユニットを形成する。この時点で、流体プリンティングユニットの一部は既に、延長ロッド2の流路21に入っている。最後に、第1の材料ユニットが、第2の材料の連続的なラッピングの下で、延長ロッド2の流路21に入り、第2の材料で囲まれた第1の材料ユニットが流路21内を指向的に流れ、均一に包まれ、順次噴霧される。
【００５５】
流れ工程において、第1の材料は、第2の材料によって十分且つ、均一に包まれ、及び流路21の出口から第1の材料が噴霧される前に保護構造を形成するために第1の材料の周りを包む第2の材料は、第1の材料に対するプリンティング工程の影響をさらに低減する。
【００５６】
本開示は、上記バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを含むバイオプリンターをさらに提供する。本開示のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、生物学的プリンティング材料の目詰まりを防ぐことができるため、本開示によるバイオプリンターはまた、相応して上述の有利な技術的効果を有する。特に、バイオプリンターは、3Dバイオプリンターであり、本開示のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリは、3Dバイオプリンターに特に適している。
【００５７】
上記の複合実施形態は、本開示の実施形態を詳細に説明するが、本開示は、記載される実施形態に限定されない。例えば、延長ロッド2は、取付けブロック3を設ける必要がなく、スプレーヘッドと一体化され得る。当業者であれば、そのような実施形態に対する複数の変更、修正、等価の置換、及び変形が、本開示の原理及び実質的な本質から逸脱することなく、本開示の保護範囲内に入ることを理解することが出来る。
【図１】
2019503289.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月26日(2018.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレーヘッド(1)及び前記スプレーヘッド(1)から離間し且つ、前記スプレーヘッド(1)の出口に隣接して配置された延長ロッド(2)を含む、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリであって、ここで、細長い流路(21)が、前記延長ロッド(2)に設けられ、前記流路(21)において生物学的プリンティング材料として機能する流体プリンティングユニットを指向的に噴霧するようにガイドする、バイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項２】
前記流路(21)が、その入口から出口に向けてテーパになっている、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記流路(21)が、前記流体プリンティングユニットの流れの方向に沿った円錐形セクションを有する、請求項2に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項４】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの1〜1.5倍になるように寸法決めされる、請求項2に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項５】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの1.2倍になるように寸法決めされる、請求項4に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項６】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの2〜5倍になるように寸法決めされる、請求項2に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項７】
前記流路(21)の出口が、前記流体プリンティングユニットのサイズの2倍になるように寸法決めされる、請求項6に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項８】
開放凹部(23)が、スプレーヘッド(1)に隣接する延長ロッド(2)の端面上に設けられるバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリであって、ここで、前記開放凹部(23)の出口が、前記流路(21)に連通し、スプレーヘッド(1)が、前記流路(21)に向かってテーパになっている開放凹部(23)内に延び、第2の材料流路が、前記スプレーヘッド(1)の外壁と前記開放凹部(23)の間に形成され、空洞が、前記スプレーヘッド(1)の出口と前記開放凹部(23)の間に形成され、前記第2の材料流路を通過する第2の材料が、前記スプレーヘッド(1)の出口から噴霧された第1の材料をチャンバ内で包むように、前記流体プリンティングユニットを形成する、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項９】
前記スプレーヘッド(1)の出口と前記開放凹部(23)の間の隙間が、前記流体プリンティングユニットのサイズよりも小さい、請求項8に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１０】
前記開放凹部(23)が、前記流体プリンティングユニットの流れ方向に沿った円錐形セクションを有する、請求項8に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１１】
前記延長ロッド(2)の外周の断熱部材(22)をさらに含む、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１２】
前記流路(21)が、直線又は湾曲している、請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリ。
【請求項１３】
請求項1に記載のバイオプリンタースプレーヘッドアセンブリを含む、バイオプリンター。
【請求項１４】
前記バイオプリンターが、3Dバイオプリンターである、請求項13に記載のバイオプリンター。
【国際調査報告】
2019503289.tif 000004
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