說明

本(ben)發明涉及根據(ju)(ju)權(quan)(quan)利要求1的(de)前(qian)序部分(fen)(fen)的(de)用(yong)于生(sheng)(sheng)產三(san)維多(duo)(duo)細胞物體的(de)方法、根據(ju)(ju)權(quan)(quan)利要求13的(de)前(qian)序部分(fen)(fen)的(de)用(yong)于生(sheng)(sheng)產三(san)維多(duo)(duo)細胞物體的(de)裝置、以及根據(ju)(ju)權(quan)(quan)利要求15的(de)前(qian)序部分(fen)(fen)的(de)這種裝置的(de)用(yong)途(tu)。

三(san)(san)維多細胞(bao)物體也可(ke)以稱為生(sheng)(sheng)(sheng)物材料的(de)(de)細胞(bao)物體。通過所(suo)(suo)(suo)(suo)謂(wei)(wei)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物印(yin)(yin)(yin)刷(shua)方法生(sheng)(sheng)(sheng)產這樣的(de)(de)物體是已知的(de)(de)。在此(ci)，術語“印(yin)(yin)(yin)刷(shua)”是指生(sheng)(sheng)(sheng)物材料的(de)(de)三(san)(san)維結(jie)構化。通常(chang)，通過凝膠以預先選(xuan)擇(ze)的(de)(de)結(jie)構形成生(sheng)(sheng)(sheng)物細胞(bao)。用于這種生(sheng)(sheng)(sheng)物印(yin)(yin)(yin)刷(shua)方法的(de)(de)過程是所(suo)(suo)(suo)(suo)謂(wei)(wei)的(de)(de)噴墨印(yin)(yin)(yin)刷(shua)、所(suo)(suo)(suo)(suo)謂(wei)(wei)的(de)(de)注射器(qi)印(yin)(yin)(yin)刷(shua)或生(sheng)(sheng)(sheng)物印(yin)(yin)(yin)刷(shua)、以及所(suo)(suo)(suo)(suo)謂(wei)(wei)的(de)(de)激光(guang)印(yin)(yin)(yin)刷(shua)。這三(san)(san)個(ge)過程中的(de)(de)每一個(ge)具有(you)特定的(de)(de)優點，但(dan)也有(you)局限(xian)性(xing)。

在(zai)(zai)噴(pen)墨印(yin)(yin)(yin)刷(shua)方(fang)法中(zhong)，通(tong)過(guo)(guo)(guo)壓(ya)電(dian)噴(pen)嘴(zui)將液(ye)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)推進(jin)到載體上(shang)(shang)(shang)。該過(guo)(guo)(guo)程(cheng)與商業(ye)紙(zhi)-噴(pen)墨印(yin)(yin)(yin)刷(shua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)類似地(di)工作，唯一的(de)(de)(de)(de)例外是(shi)使用(yong)具(ju)有(you)懸(xuan)浮(fu)在(zai)(zai)其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)載體液(ye)體形式的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物油墨代替用(yong)于印(yin)(yin)(yin)刷(shua)的(de)(de)(de)(de)油墨。通(tong)過(guo)(guo)(guo)這(zhe)個過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，可以印(yin)(yin)(yin)刷(shua)出非(fei)常精細(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)，但是(shi)該方(fang)法的(de)(de)(de)(de)精確度有(you)些地(di)方(fang)不能令人滿(man)意，因(yin)(yin)為由壓(ya)電(dian)噴(pen)嘴(zui)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)(di)被來自壓(ya)電(dian)噴(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)(de)載體液(ye)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物細(xi)(xi)胞(bao)推進(jin)并(bing)(bing)且(qie)必須在(zai)(zai)壓(ya)電(dian)噴(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)(de)端部與旨在(zai)(zai)接收待印(yin)(yin)(yin)刷(shua)物體的(de)(de)(de)(de)表面之間的(de)(de)(de)(de)距離上(shang)(shang)(shang)穿過(guo)(guo)(guo)空氣飛行。液(ye)滴(di)(di)在(zai)(zai)飛行中(zhong)經(jing)受變形，從而導致它們(men)在(zai)(zai)飛行過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)經(jing)受擺動(dong)運動(dong)。這(zhe)導致這(zhe)種噴(pen)墨打(da)印(yin)(yin)(yin)機的(de)(de)(de)(de)不精確性，因(yin)(yin)為細(xi)(xi)胞(bao)并(bing)(bing)不總(zong)是(shi)達到其預期位置。此外，因(yin)(yin)為分層僅能夠(gou)從上(shang)(shang)(shang)方(fang)進(jin)行，因(yin)(yin)此待生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)物體的(de)(de)(de)(de)三維分層結構(gou)受到限(xian)制，使其難以產(chan)生(sheng)(sheng)支撐結構(gou)和懸(xuan)伸結構(gou)。

這(zhe)樣的噴墨印(yin)刷方法(fa)描述于(yu)例如wo99/48541a1、us2009/0208466a1、us2011/0076734a1和(he)us2011/0250688a1中。

注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)印(yin)(yin)刷方(fang)法目(mu)前是(shi)生物印(yin)(yin)刷領域中最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)(yin)刷方(fang)法。在(zai)(zai)該方(fang)法中，將(jiang)待(dai)印(yin)(yin)刷的(de)(de)(de)(de)(de)材料裝入(ru)注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)中并通過(guo)(guo)壓(ya)縮空氣或沖壓(ya)壓(ya)力從注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)中擠出(chu)去。在(zai)(zai)這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下，注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)嘴根據待(dai)印(yin)(yin)刷的(de)(de)(de)(de)(de)物體(ti)由x-y-z移動(dong)(dong)單元移動(dong)(dong)進入(ru)其預期位置(zhi)。然后將(jiang)指(zhi)定量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)(yin)刷材料在(zai)(zai)旨在(zai)(zai)用(yong)于(yu)印(yin)(yin)刷的(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)處壓(ya)出(chu)注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)。以(yi)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)，生產(chan)由層構(gou)成的(de)(de)(de)(de)(de)三維物體(ti)。該方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)優點是(shi)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)，但精確計量(liang)是(shi)只(zhi)能(neng)通過(guo)(guo)復(fu)雜過(guo)(guo)程可能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，如果使(shi)用(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)細胞(bao)來構(gou)成三維物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)，除(chu)了第(di)一注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)之(zhi)外或代替第(di)一注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)，另外的(de)(de)(de)(de)(de)注(zhu)(zhu)(zhu)射(she)(she)(she)器(qi)必須保持(chi)保留并用(yong)于(yu)印(yin)(yin)刷。這(zhe)增(zeng)加了相應(ying)打(da)印(yin)(yin)機的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)復(fu)雜性和實際(ji)印(yin)(yin)刷所需的(de)(de)(de)(de)(de)時間二者。最(zui)終(zhong)，這(zhe)反映在(zai)(zai)高成本(ben)上。

這種種類的注射(she)(she)器(qi)印刷(shua)方(fang)法例如在(zai)wo2013/113883a1、us2011/0313542a1、us8,580,546b2、和us2012/0288938a1中描述(shu)。us2014/0093932a1還描述(shu)了一種注射(she)(she)器(qi)印刷(shua)方(fang)法，其(qi)中已經在(zai)預(yu)期部位積聚的生物材料的附加固化(hua)通過uv光進行。

在(zai)激光(guang)(guang)(guang)印刷(shua)(shua)(shua)方法(fa)中，通過(guo)(guo)激光(guang)(guang)(guang)束進行印刷(shua)(shua)(shua)。在(zai)此(ci)(ci)，載體膜最初涂覆有含有細(xi)胞(bao)的(de)(de)液(ye)體。此(ci)(ci)后，激光(guang)(guang)(guang)束脈沖被引(yin)導到(dao)涂覆的(de)(de)載體膜上，導致一(yi)滴(di)(di)細(xi)胞(bao)懸浮液(ye)從載體膜推出。單獨的(de)(de)液(ye)滴(di)(di)然后可(ke)以通過(guo)(guo)技術(shu)的(de)(de)堆疊(die)而在(zai)彼此(ci)(ci)上方堆疊(die)-類似于(yu)(yu)噴墨印刷(shua)(shua)(shua)方法(fa)。確(que)實，待(dai)(dai)(dai)施用的(de)(de)細(xi)胞(bao)懸浮液(ye)的(de)(de)液(ye)滴(di)(di)的(de)(de)量可(ke)以以相當(dang)高的(de)(de)精度劑量。然而，液(ye)滴(di)(di)在(zai)飛向表(biao)面(mian)(mian)途中的(de)(de)飛行階段期間變形，在(zai)該表(biao)面(mian)(mian)上待(dai)(dai)(dai)產(chan)生(sheng)待(dai)(dai)(dai)印刷(shua)(shua)(shua)的(de)(de)物(wu)體。由(you)于(yu)(yu)與(yu)其相連(lian)的(de)(de)擺動(dong)運動(dong)，這進而導致液(ye)滴(di)(di)定位的(de)(de)不(bu)準確(que)性。由(you)于(yu)(yu)液(ye)滴(di)(di)尺寸(cun)整體來(lai)說(shuo)相當(dang)小，所以激光(guang)(guang)(guang)印刷(shua)(shua)(shua)方法(fa)非常(chang)慢(man)。較大且更復雜的(de)(de)物(wu)體不(bu)能通過(guo)(guo)這種方法(fa)印刷(shua)(shua)(shua)。此(ci)(ci)外，不(bu)能生(sheng)產(chan)沒有支撐結構的(de)(de)懸掛(gua)結構。

本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)提(ti)(ti)供一種由生物材料(liao)構成的(de)(de)(de)(de)三維物體的(de)(de)(de)(de)印(yin)刷方(fang)法(fa)，該方(fang)法(fa)克服現有(you)技術中已知的(de)(de)(de)(de)缺陷并且特別地使得可(ke)以(yi)(yi)進行高精度的(de)(de)(de)(de)物體結構化(hua)和在印(yin)刷物體中以(yi)(yi)簡單的(de)(de)(de)(de)方(fang)式使用(yong)不同的(de)(de)(de)(de)材料(liao)。此外，將(jiang)提(ti)(ti)供可(ke)以(yi)(yi)實(shi)現該方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)一種相應設備。

該(gai)目的通過一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)用于生(sheng)產具(ju)有(you)(you)如(ru)權利(li)要求1所述的特征的三維多細胞(bao)物體的方(fang)(fang)法來(lai)實現。在(zai)這(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)法中，首(shou)先(xian)將第(di)(di)一(yi)(yi)可光(guang)聚合(he)(he)液(ye)體引入反(fan)應容器中。此(ci)后(hou)(hou)，將第(di)(di)一(yi)(yi)光(guang)束聚焦在(zai)位于填充有(you)(you)該(gai)第(di)(di)一(yi)(yi)液(ye)體的反(fan)應容器的區域內的第(di)(di)一(yi)(yi)焦平面上。通過該(gai)光(guang)束，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)反(fan)應容器中生(sheng)產第(di)(di)一(yi)(yi)聚合(he)(he)結構(gou)。在(zai)這(zhe)種(zhong)(zhong)情況(kuang)下，該(gai)第(di)(di)一(yi)(yi)聚合(he)(he)結構(gou)位于第(di)(di)一(yi)(yi)層中。

在(zai)進一(yi)(yi)步的(de)(de)工(gong)藝步驟中(zhong)(zhong)，將另(ling)外(wai)的(de)(de)可(ke)光聚(ju)(ju)合(he)(he)液體(ti)引入(ru)反(fan)應容(rong)器中(zhong)(zhong)，其中(zhong)(zhong)先前生(sheng)產(chan)的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)結構(gou)(gou)(gou)至(zhi)少(shao)部分地被(bei)該另(ling)外(wai)的(de)(de)可(ke)光聚(ju)(ju)合(he)(he)液體(ti)覆(fu)蓋。優選(xuan)地，先前生(sheng)產(chan)的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)結構(gou)(gou)(gou)完全被(bei)該另(ling)外(wai)的(de)(de)可(ke)光聚(ju)(ju)合(he)(he)液體(ti)覆(fu)蓋。另(ling)外(wai)的(de)(de)光束(shu)現在(zai)聚(ju)(ju)焦(jiao)在(zai)另(ling)外(wai)的(de)(de)焦(jiao)平(ping)面上，該焦(jiao)平(ping)面位于(yu)反(fan)應容(rong)器的(de)(de)填充(chong)有另(ling)外(wai)的(de)(de)液體(ti)的(de)(de)區(qu)域中(zhong)(zhong)。因此，另(ling)外(wai)的(de)(de)焦(jiao)平(ping)面與(yu)第一(yi)(yi)焦(jiao)平(ping)面至(zhi)少(shao)相對于(yu)已經生(sheng)產(chan)的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)結構(gou)(gou)(gou)或相對于(yu)該聚(ju)(ju)合(he)(he)結構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)層(ceng)不(bu)同(tong)。

借助(zhu)于另(ling)(ling)外(wai)(wai)的(de)(de)(de)光束，現在在反應容器中在另(ling)(ling)外(wai)(wai)的(de)(de)(de)層中生(sheng)產另(ling)(ling)外(wai)(wai)的(de)(de)(de)聚(ju)合(he)結(jie)構。在這種情況下，另(ling)(ling)外(wai)(wai)的(de)(de)(de)聚(ju)合(he)結(jie)構直接安排(pai)在先前(qian)生(sheng)產的(de)(de)(de)聚(ju)合(he)結(jie)構上并與其連接。結(jie)合(he)優選由共(gong)價(jia)結(jie)合(he)組成。然而，原則上，非共(gong)價(jia)結(jie)合(he)，例如基于物理相(xiang)互作用(yong)，也將是可以想到的(de)(de)(de)。

引(yin)入另(ling)(ling)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)、聚(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)另(ling)(ling)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)束、并(bing)在(zai)(zai)(zai)另(ling)(ling)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)層中(zhong)生產(chan)另(ling)(ling)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)述步驟現在(zai)(zai)(zai)各(ge)自用一種另(ling)(ling)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)重復，直(zhi)到生產(chan)所(suo)希望的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三維多細(xi)(xi)胞物體(ti)(ti)。通過其中(zhong)發(fa)(fa)生可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)(ping)面，因此(ci)實現三維多細(xi)(xi)胞物體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分層結構(gou)。在(zai)(zai)(zai)此(ci)，底切和懸伸結構(gou)也是(shi)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為即使當其下沒有(you)安(an)排已(yi)經聚(ju)(ju)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料、而(er)是(shi)只有(you)尚(shang)未(wei)聚(ju)(ju)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料時(shi)，可(ke)以(yi)發(fa)(fa)生特定焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)(ping)面或層中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)。存(cun)在(zai)(zai)(zai)于焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)(ping)面以(yi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)該可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)不發(fa)(fa)生；相反，只有(you)位于焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)(ping)面內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)才被聚(ju)(ju)合(he)(he)。盡(jin)管(guan)如此(ci)，存(cun)在(zai)(zai)(zai)于焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)(ping)面以(yi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)用作對焦(jiao)(jiao)平(ping)(ping)(ping)面中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)臨(lin)時(shi)支撐(cheng)(cheng)，不需要(yao)用于此(ci)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固體(ti)(ti)支撐(cheng)(cheng)結構(gou)。

該(gai)(gai)第一可(ke)光聚(ju)合(he)液體(ti)和/或該(gai)(gai)另外的(de)(de)可(ke)光聚(ju)合(he)液體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)至(zhi)少一種含(han)有生物細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。當作為光照射的(de)(de)結果發(fa)生聚(ju)合(he)時(shi)，包(bao)含(han)在液體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)也嵌入相應的(de)(de)聚(ju)合(he)物中(zhong)(zhong)。由于不(bu)是所有的(de)(de)可(ke)光聚(ju)合(he)液體(ti)還需要(yao)含(han)有細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)，所以(yi)可(ke)以(yi)在所生產的(de)(de)三(san)維多細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)物體(ti)中(zhong)(zhong)形成無細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)結構，例如以(yi)中(zhong)(zhong)間結構的(de)(de)形式。

使用(yong)這(zhe)種(zhong)方法，復雜的(de)(de)(de)(de)生物物體可以(yi)作為模(mo)型(xing)生產，例如用(yong)于表示和(he)研究細胞(bao)-細胞(bao)相(xiang)互(hu)作用(yong)、器(qi)官生物起源、疾(ji)病或(huo)器(qi)官功能。這(zhe)種(zhong)三維(wei)(wei)物體具(ju)有超過(guo)典型(xing)的(de)(de)(de)(de)二維(wei)(wei)細胞(bao)培養物的(de)(de)(de)(de)明顯優點，特別(bie)是在對多種(zhong)細胞(bao)類型(xing)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)建模(mo)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)。原因是細胞(bao)-細胞(bao)相(xiang)互(hu)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)復雜性、天(tian)然屏障的(de)(de)(de)(de)功能以(yi)及疾(ji)病或(huo)器(qi)官的(de)(de)(de)(de)建模(mo)不能使用(yong)經典的(de)(de)(de)(de)二維(wei)(wei)細胞(bao)培養物充分說(shuo)明。

此外，在(zai)此描(miao)述的(de)(de)方法使得可以以特別簡單的(de)(de)方式(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)小型化(hua)模型。在(zai)過去，這(zhe)種(zhong)小型化(hua)模型是手工(gong)部分地生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)。這(zhe)種(zhong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)所要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)復雜性非常高；此外，還要(yao)(yao)求(qiu)多年的(de)(de)經(jing)驗。

最后，通過(guo)在(zai)(zai)(zai)此(ci)描述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)，可以確(que)保相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)三(san)維多(duo)細(xi)胞(bao)物(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)復制(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高再(zai)現(xian)性。其結(jie)(jie)果(guo)是(shi)(shi)(shi)，與現(xian)有(you)技(ji)術中(zhong)已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他方法(fa)相(xiang)(xiang)比(bi)，在(zai)(zai)(zai)此(ci)描述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)不(bu)僅(jin)使得(de)可以加速生產，而且所生產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)體(ti)(ti)也總是(shi)(shi)(shi)顯(xian)示相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)品(pin)質。這(zhe)種高再(zai)現(xian)性在(zai)(zai)(zai)生物(wu)技(ji)術中(zhong)是(shi)(shi)(shi)特別(bie)有(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。原因是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)分析和(he)開發新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)藥(yao)物(wu)產品(pin)時，對三(san)維細(xi)胞(bao)培養物(wu)進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試總是(shi)(shi)(shi)保持不(bu)變，大(da)大(da)降低了開發成本。相(xiang)(xiang)比(bi)之(zhi)下，當這(zhe)種復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維結(jie)(jie)構(gou)用手(shou)工構(gou)建(jian)時，單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波動是(shi)(shi)(shi)不(bu)可避免的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。然而，這(zhe)使得(de)實(shi)際上不(bu)可能實(shi)現(xian)可再(zai)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試結(jie)(jie)果(guo)。相(xiang)(xiang)比(bi)之(zhi)下，在(zai)(zai)(zai)此(ci)描述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)提供出色好地適合(he)于實(shi)現(xian)可再(zai)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試結(jie)(jie)果(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)體(ti)(ti)。

作為反應(ying)容(rong)器，可以使用常見商業微(wei)量滴(di)定(ding)板(例如具有(you)6、12、24、48、96、384或1536個(ge)孔(kong)的微(wei)量滴(di)定(ding)板)、細(xi)胞培養瓶(ping)或陪替氏培養皿(min)的腔(所謂的孔(kong))。

通過該(gai)方法(fa)生(sheng)產的(de)(de)三(san)維多細(xi)(xi)胞(bao)(bao)物(wu)(wu)體(ti)可(ke)以(yi)(yi)(yi)由均(jun)(jun)質(zhi)(zhi)材料(liao)構成(cheng)并且因此(ci)(ci)僅包(bao)含(han)單(dan)一類型(xing)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)。此(ci)(ci)外，圍繞(rao)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)聚合(he)物(wu)(wu)材料(liao)可(ke)以(yi)(yi)(yi)被配置(zhi)為是(shi)均(jun)(jun)勻的(de)(de)。然而，在一個變(bian)型(xing)中(zhong)，該(gai)第一可(ke)光(guang)聚合(he)液(ye)體(ti)和該(gai)另外的(de)(de)可(ke)光(guang)聚合(he)液(ye)體(ti)中(zhong)的(de)(de)至少一種是(shi)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)液(ye)體(ti)。這(zhe)(zhe)使(shi)得可(ke)以(yi)(yi)(yi)生(sheng)產包(bao)括不(bu)同(tong)(tong)(tong)類型(xing)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)非均(jun)(jun)質(zhi)(zhi)構造的(de)(de)多細(xi)(xi)胞(bao)(bao)物(wu)(wu)體(ti)。此(ci)(ci)外，以(yi)(yi)(yi)這(zhe)(zhe)種方式，可(ke)以(yi)(yi)(yi)在不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)周圍聚合(he)物(wu)(wu)中(zhong)提供(gong)相同(tong)(tong)(tong)或(huo)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)。這(zhe)(zhe)意味著不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)液(ye)體(ti)可(ke)以(yi)(yi)(yi)相對于液(ye)體(ti)中(zhong)的(de)(de)可(ke)聚合(he)材料(liao)和相對于液(ye)體(ti)中(zhong)所(suo)含(han)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)二者都不(bu)同(tong)(tong)(tong)。因此(ci)(ci)，該(gai)變(bian)型(xing)提供(gong)了一種方法(fa)，通過該(gai)方法(fa)將不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)類型(xing)組合(he)以(yi)(yi)(yi)形成(cheng)人造器(qi)官(guan)。該(gai)器(qi)官(guan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)是(shi)模擬或(huo)模仿(fang)人體(ti)或(huo)動物(wu)(wu)器(qi)官(guan)的(de)(de)器(qi)官(guan)。這(zhe)(zhe)使(shi)得在單(dan)次(ci)印刷操作中(zhong)可(ke)以(yi)(yi)(yi)在相同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)反(fan)應(ying)容器(qi)內(nei)或(huo)在相鄰的(de)(de)反(fan)應(ying)容器(qi)內(nei)生(sheng)產不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)物(wu)(wu)體(ti)。

當通過(guo)(guo)(guo)(guo)本發(fa)(fa)明方法生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)人造器官(guan)時(shi)，該器官(guan)模(mo)(mo)型可(ke)以(yi)是代(dai)(dai)表健康(kang)器官(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型。可(ke)替代(dai)(dai)地(di)，也可(ke)以(yi)以(yi)具(ju)有(you)特定缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)器官(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)疾(ji)病模(mo)(mo)型。例(li)如(ru)，機械收縮(suo)可(ke)以(yi)被引入(ru)到通過(guo)(guo)(guo)(guo)本發(fa)(fa)明方法生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體中以(yi)便產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)“內(nei)置”損傷，例(li)如(ru)在使用(yong)鈍(dun)器或(huo)鈍(dun)挫傷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擊打的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。以(yi)這(zhe)種(zhong)方式，可(ke)以(yi)提供這(zhe)種(zhong)疾(ji)病模(mo)(mo)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標準化結(jie)構。也可(ke)以(yi)在物體內(nei)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)退化梯度。例(li)如(ru)，可(ke)以(yi)在物體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一區(qu)域中產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)相對健康(kang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)結(jie)構，其(qi)然后通過(guo)(guo)(guo)(guo)所產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)梯度連續地(di)轉變成患(huan)病結(jie)構。在這(zhe)種(zhong)情況下，中間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、部(bu)分患(huan)病的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構將位于(yu)兩(liang)個(ge)極端結(jie)構之間產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體中。此外，也可(ke)能通過(guo)(guo)(guo)(guo)結(jie)合(he)(he)病毒或(huo)細菌(jun)來(lai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)人造器官(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)感染模(mo)(mo)型。這(zhe)種(zhong)細菌(jun)或(huo)病毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)可(ke)以(yi)在印刷過(guo)(guo)(guo)(guo)程中通過(guo)(guo)(guo)(guo)選擇合(he)(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另(ling)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含有(you)相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)病毒或(huo)細菌(jun)作為細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)光聚(ju)合(he)(he)液體以(yi)上述方式進行。

通過選擇合適(shi)的細(xi)胞類(lei)型(xing)，還可以(yi)產生(sheng)(sheng)(sheng)典型(xing)疾病(bing)如糖尿病(bing)、腫瘤或受(shou)損(sun)組織的疾病(bing)模(mo)型(xing)，例如在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)物有機體中的心肌梗死或中風之后將(jiang)發(fa)現的。由于除了含有細(xi)胞的可光(guang)(guang)聚(ju)合液體以(yi)外還可以(yi)使(shi)用(yong)無(wu)細(xi)胞的可光(guang)(guang)聚(ju)合液體，所以(yi)在(zai)無(wu)細(xi)胞聚(ju)合物中生(sheng)(sheng)(sheng)產的物體的“包裝”可以(yi)在(zai)其(qi)中也(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產物體本(ben)身的相(xiang)同印刷(shua)操作中產生(sheng)(sheng)(sheng)。這意味著物體與其(qi)載體一起并(bing)且在(zai)其(qi)載體中同時產生(sheng)(sheng)(sheng)，使(shi)得并(bing)行生(sheng)(sheng)(sheng)產包裝和多細(xi)胞物體。

在一個變(bian)型(xing)中，可(ke)光聚合液體(ti)包含通過其實(shi)現聚合的丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)化合物。總體(ti)上，該(gai)(gai)丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)化合物優選(xuan)選(xuan)自下(xia)組，該(gai)(gai)組由以(yi)下(xia)各(ge)項構(gou)成：甲(jia)基丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)甲(jia)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)乙(yi)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)羥乙(yi)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)丁酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、三(san)羥甲(jia)基丙(bing)烷丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)三(san)丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(triacrylateacrylate)和聚丙(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(pa)。

在一個變型中(zhong)，該(gai)丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)連接到待膠(jiao)(jiao)凝或聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)的(de)(de)起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)上(shang)。特別地，該(gai)連接產生該(gai)丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)與該(gai)待聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)的(de)(de)起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)之間的(de)(de)共價結合(he)(he)(he)(he)。該(gai)起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)實例可以(yi)(yi)包括碳(tan)(tan)基聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)，諸如(ru)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)二醇(peg)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(pe)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(pp)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)酮(tong)(pk)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(pvc)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)苯(ben)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(ps)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)四(si)氟乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(xi)(ptfe)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)甲基丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)甲酯(pmma)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)酯(pc)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)對苯(ben)二甲酸(suan)(suan)(suan)(suan)乙(yi)(yi)二醇酯(pet)和(he)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(pu)。合(he)(he)(he)(he)成聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)如(ru)硅(gui)酮(tong)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)二甲基硅(gui)氧烷(pdms)或樹脂(zhi)(zhi)如(ru)三(san)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氰胺樹脂(zhi)(zhi)或三(san)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氰胺甲醛樹脂(zhi)(zhi)也(ye)適(shi)合(he)(he)(he)(he)作為起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)。此外，生物(wu)(wu)(wu)(wu)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)如(ru)蛋白(bai)質(zhi)、dna、rna、碳(tan)(tan)水化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)碳(tan)(tan)水化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)衍生物(wu)(wu)(wu)(wu)、膠(jiao)(jiao)原、纖維蛋白(bai)、藻(zao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽或明(ming)膠(jiao)(jiao)也(ye)適(shi)合(he)(he)(he)(he)作為起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)。代替(ti)上(shang)述聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)，這些聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)相應單(dan)體(ti)前(qian)體(ti)或低聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)物(wu)(wu)(wu)(wu)前(qian)體(ti)也(ye)可以(yi)(yi)用作起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)，只(zhi)要它們(men)可以(yi)(yi)以(yi)(yi)固體(ti)或液體(ti)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)集(ji)狀態以(yi)(yi)穩(wen)定的(de)(de)形式提(ti)(ti)供。將丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)酯官(guan)能團通(tong)過丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)與起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)之間的(de)(de)連接引入起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)中(zhong)提(ti)(ti)供了可聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)基質(zhi)，即(ji)使起(qi)始(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)已經是(shi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)。

當使用可光聚合pdms作為基(ji)(ji)(ji)質(zhi)或(huo)涂(tu)覆物(wu)(wu)質(zhi)時，在(zai)嵌入(ru)該基(ji)(ji)(ji)質(zhi)的(de)(de)(de)細胞之間氣體交換是可能的(de)(de)(de)。如上(shang)所(suo)提(ti)及(ji)的(de)(de)(de)，可以使用不同的(de)(de)(de)涂(tu)覆物(wu)(wu)質(zhi)或(huo)基(ji)(ji)(ji)質(zhi)。例如，除了顯(xian)示(shi)出良好的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)相容性的(de)(de)(de)pdms或(huo)另一種(zhong)基(ji)(ji)(ji)質(zhi)之外，穩定的(de)(de)(de)塑(su)料可用于(yu)剩余(yu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)(ji)質(zhi)，以便(bian)產生(sheng)對(dui)外部(bu)穩定的(de)(de)(de)物(wu)(wu)體并(bing)(bing)且在(zai)其內部(bu)含有(you)允許細胞生(sheng)長的(de)(de)(de)較不穩定的(de)(de)(de)基(ji)(ji)(ji)質(zhi)。如上(shang)所(suo)提(ti)及(ji)的(de)(de)(de)，因(yin)此(ci)據說可以并(bing)(bing)行于(yu)三維多(duo)細胞物(wu)(wu)體，可以產生(sheng)其固有(you)保護或(huo)其自己的(de)(de)(de)包(bao)裝。

具有添加的(de)(de)丙烯酸酯官能團的(de)(de)起始物(wu)質(zhi)以(yi)(yi)(yi)液(ye)體(ti)(ti)形式使用，具有不同的(de)(de)粘(zhan)度是可能的(de)(de)。這意味著在此(ci)描述(shu)的(de)(de)方(fang)法不限于具有特定粘(zhan)度的(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)，而且也可以(yi)(yi)(yi)使用低粘(zhan)度液(ye)體(ti)(ti)作為起始物(wu)質(zhi)。在這種情況下，這些液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)流動行為可以(yi)(yi)(yi)范(fan)圍為從觸(chu)變性到(dao)流變性。

液(ye)體(ti)(ti)可(ke)以是(shi)溶液(ye)或(huo)膠體(ti)(ti)分散混合物如懸浮液(ye)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情況下，液(ye)體(ti)(ti)可(ke)以具有水性至(zhi)油性特(te)性。除了其(qi)他因素之(zhi)外，這(zhe)通過選擇(ze)起始(shi)物質及(ji)其(qi)粒(li)徑決定。

因(yin)此(ci)，可以(yi)實(shi)現帶有(you)丙烯酸酯(zhi)官(guan)能團(tuan)的(de)起始物質的(de)光(guang)(guang)聚合，此(ci)外使用(yong)(yong)在本方法的(de)上(shang)下文中使用(yong)(yong)的(de)光(guang)(guang)的(de)選定波(bo)長處形成(cheng)自(zi)由基(ji)的(de)自(zi)由基(ji)形成(cheng)劑(ji)(所(suo)謂的(de)光(guang)(guang)引發劑(ji))。

適(shi)合的自由基形成劑的實例包括蒽酮(tong)衍(yan)生(sheng)(sheng)物如紫藤酮(tong)或異紫蒽酮(tong)、熒(ying)光素、紅熒(ying)烯、蒽衍(yan)生(sheng)(sheng)物、并四(si)苯衍(yan)生(sheng)(sheng)物、苯并蒽酮(tong)、苯并蒽(benzanthronil)、曙紅、乙(yi)酰丙酸衍(yan)生(sheng)(sheng)物、膦衍(yan)生(sheng)(sheng)物、單酰基-和雙酰基膦、金(jin)屬茂、苯乙(yi)酮(tong)、二(er)苯甲酮(tong)、呫噸酮(tong)、醌、酮(tong)衍(yan)生(sheng)(sheng)物、羥基酮(tong)、氨(an)基酮(tong)、過(guo)氧化苯甲酰、吡啶鹽、苯基乙(yi)醛酸鹽和/或碘鎓鹽。

除了自(zi)由基(ji)(ji)形成劑(ji)(ji)(ji)之外，還(huan)優選(xuan)使用(yong)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)大分子單體和胺基(ji)(ji)共引發(fa)劑(ji)(ji)(ji)，以使光聚合過程特別合適。合適的共引發(fa)劑(ji)(ji)(ji)的實例包(bao)括抗(kang)壞血酸和叔胺衍(yan)生物如甲基(ji)(ji)二乙(yi)醇胺或四乙(yi)胺。

在(zai)一個變(bian)型中，可(ke)光聚合(he)(he)(he)液體包含硫醇(chun)衍(yan)生物(wu)。合(he)(he)(he)適的硫醇(chun)衍(yan)生物(wu)是二硫蘇糖醇(chun)、單功能(neng)半胱氨酸(suan)、雙功能(neng)肽和類似化合(he)(he)(he)物(wu)。

此外(wai)，可以(yi)(yi)將(jiang)物質添加到抑制更(geng)(geng)深、更(geng)(geng)多液(ye)(ye)(ye)體層(ceng)的(de)光聚合(he)的(de)可光聚合(he)液(ye)(ye)(ye)體中(zhong)。這(zhe)使(shi)得在焦平面(mian)(mian)以(yi)(yi)外(wai)的(de)液(ye)(ye)(ye)體溶液(ye)(ye)(ye)保持液(ye)(ye)(ye)體，即使(shi)它位于在它上方的(de)焦平面(mian)(mian)的(de)照射區域中(zhong)。這(zhe)是(shi)由物質的(de)聚合(he)波長(chang)的(de)吸(xi)收引起的(de)。攔截發生(sheng)在焦平面(mian)(mian)中(zhong)，使(shi)得聚合(he)波長(chang)不可能穿透更(geng)(geng)深的(de)層(ceng)。以(yi)(yi)所希望的(de)波長(chang)吸(xi)收的(de)所有物質(如染料(liao))都是(shi)合(he)適的(de)。

在另一變(bian)型(xing)中，可光聚(ju)合(he)液(ye)體包括單官能單體如n-乙烯(xi)基吡咯烷(wan)酮(tong)。

此外，在一(yi)個變型中(zhong)可(ke)(ke)能的(de)(de)(de)是對于第一(yi)可(ke)(ke)光(guang)聚(ju)合液體(ti)和/或(huo)另外的(de)(de)(de)可(ke)(ke)光(guang)聚(ju)合液體(ti)和/或(huo)不(bu)必(bi)需是可(ke)(ke)光(guang)聚(ju)合的(de)(de)(de)另一(yi)種液體(ti)之一(yi)包含(han)溫(wen)(wen)度(du)敏感(gan)膠凝(ning)(ning)劑。特別地(di)，提供了反(fan)向溫(wen)(wen)度(du)敏感(gan)(也稱為逆向溫(wen)(wen)度(du)敏感(gan))膠凝(ning)(ning)劑的(de)(de)(de)使(shi)用。這樣的(de)(de)(de)膠凝(ning)(ning)劑隨溫(wen)(wen)度(du)升(sheng)高而變得(de)(de)(de)越來(lai)越堅固。在加(jia)熱反(fan)應(ying)容器時(shi)，反(fan)應(ying)液體(ti)固化(hua)并形成最初只有亞(ya)(ya)穩的(de)(de)(de)凝(ning)(ning)膠。如(ru)果液體(ti)不(bu)能同(tong)時(shi)光(guang)聚(ju)合，則(ze)物體(ti)的(de)(de)(de)后續冷卻可(ke)(ke)導致(zhi)亞(ya)(ya)穩凝(ning)(ning)膠再次變得(de)(de)(de)液化(hua)并被泵(beng)送離開。在常用的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)敏感(gan)膠凝(ning)(ning)劑中(zhong)，待(dai)使(shi)用的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)條件恰好相反(fan)。根據(ju)需要，因此，例(li)如(ru)可(ke)(ke)以構(gou)造支(zhi)撐結(jie)構(gou)，使(shi)得(de)(de)(de)可(ke)(ke)以生產(chan)懸(xuan)掛結(jie)構(gou)。相比(bi)之下，如(ru)果亞(ya)(ya)穩凝(ning)(ning)膠至少部分地(di)用適當波長的(de)(de)(de)光(guang)照射，則(ze)這導致(zhi)光(guang)聚(ju)合，使(shi)得(de)(de)(de)亞(ya)(ya)穩凝(ning)(ning)膠在這些(xie)區域中(zhong)被轉(zhuan)化(hua)為穩定的(de)(de)(de)凝(ning)(ning)膠或(huo)聚(ju)合物。

換句話說，通過(guo)溫度(du)敏感的、特別是反(fan)應溫度(du)敏感的膠(jiao)凝劑和反(fan)應空間的溫度(du)控(kong)制，變得可(ke)以(yi)更簡單地用(yong)懸(xuan)掛部分和底切進(jin)行工作。然(ran)而，在這種變型中，甚至(zhi)用(yong)液(ye)體結構作為(wei)支撐物(wu)人們(men)也可(ke)繼續工作。

也(ye)可(ke)以提(ti)供溫度(du)梯度(du)，使得在液體(ti)與溫度(du)敏感的、特別是反向溫度(du)敏感的膠凝劑混(hun)合(he)的所有區域(yu)中不發生(sheng)亞穩凝膠。通過使用這種梯度(du)，可(ke)以生(sheng)產甚至更復雜的結構。

上述(shu)單獨(du)組(zu)分(fen)可以(yi)作(zuo)為單獨(du)物(wu)(wu)質包(bao)含在可光(guang)聚(ju)(ju)(ju)合液體中。可替代地(di)，也可以(yi)通(tong)過(guo)相(xiang)應的(de)(de)合成來實現在單一聚(ju)(ju)(ju)合物(wu)(wu)中優選地(di)用于(yu)凝膠形成的(de)(de)物(wu)(wu)質或基(ji)團(tuan)(tuan)。代替單獨(du)組(zu)分(fen)的(de)(de)混(hun)合物(wu)(wu)，這樣的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)合物(wu)(wu)然后將包(bao)含組(zu)合所(suo)有(you)所(suo)需功(gong)能或優選用于(yu)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)合的(de)(de)功(gong)能的(de)(de)不同(tong)官(guan)能團(tuan)(tuan)。此外，還可以(yi)想(xiang)到(dao)僅提供優選用于(yu)在一種聚(ju)(ju)(ju)合物(wu)(wu)中的(de)(de)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)合的(de)(de)官(guan)能團(tuan)(tuan)或基(ji)團(tuan)(tuan)的(de)(de)一些，并將優選用于(yu)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)合的(de)(de)其他官(guan)能團(tuan)(tuan)或基(ji)團(tuan)(tuan)混(hun)合到(dao)可光(guang)聚(ju)(ju)(ju)合液體的(de)(de)分(fen)離(li)的(de)(de)單獨(du)組(zu)分(fen)中。

作(zuo)為(wei)用于三維多(duo)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)物(wu)(wu)(wu)體(ti)的(de)結(jie)構的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)，所(suo)有天(tian)(tian)然存在(zai)(zai)的(de)真核(he)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)和原(yuan)核(he)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)都是合適(shi)的(de)。所(suo)使(shi)用的(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)優選為(wei)真核(he)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。特(te)別(bie)好地適(shi)合的(de)是在(zai)(zai)哺乳動物(wu)(wu)(wu)、特(te)別(bie)是嚙齒動物(wu)(wu)(wu)并且特(te)別(bie)優選人(ren)類(lei)體(ti)內(nei)存在(zai)(zai)的(de)，或構成該體(ti)的(de)所(suo)有細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)和細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)類(lei)型(xing)(xing)。在(zai)(zai)一(yi)個變型(xing)(xing)中(zhong)，所(suo)用的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)是全能(neng)或多(duo)能(neng)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。在(zai)(zai)此，本發明在(zai)(zai)一(yi)個變型(xing)(xing)中(zhong)僅(jin)涉及可以(yi)在(zai)(zai)不破壞人(ren)胚胎的(de)情況(kuang)下獲得的(de)那些細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)用途。除了天(tian)(tian)然存在(zai)(zai)的(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)外，非天(tian)(tian)然存在(zai)(zai)的(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)系的(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)也可以(yi)用作(zuo)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)。這樣的(de)人(ren)工生(sheng)成的(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)系使(shi)得能(neng)夠生(sheng)產(chan)三維多(duo)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)物(wu)(wu)(wu)體(ti)的(de)定制(zhi)結(jie)構。

由于本發明方(fang)法使(shi)得可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)將各種細(xi)胞類型組(zu)合成(cheng)三(san)(san)維多(duo)細(xi)胞物體，所以(yi)(yi)(yi)(yi)它特(te)別好(hao)地適用于人(ren)(ren)造器(qi)官(guan)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)。例如(ru)，這樣的(de)(de)(de)人(ren)(ren)造器(qi)官(guan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)是天(tian)然存在(zai)的(de)(de)(de)器(qi)官(guan)，特(te)別是人(ren)(ren)或動物如(ru)哺(bu)乳(ru)動物或嚙齒動物的(de)(de)(de)天(tian)然存在(zai)的(de)(de)(de)器(qi)官(guan)的(de)(de)(de)小(xiao)型化(hua)模型物體。由于可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)使(shi)用不同的(de)(de)(de)可(ke)光聚(ju)合液體，所以(yi)(yi)(yi)(yi)其中嵌入(ru)生(sheng)(sheng)物細(xi)胞的(de)(de)(de)不同凝膠類型也是可(ke)能的(de)(de)(de)。還(huan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)組(zu)合合成(cheng)聚(ju)合物和生(sheng)(sheng)物聚(ju)合物，使(shi)得可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)生(sheng)(sheng)產(chan)其中嵌入(ru)生(sheng)(sheng)物細(xi)胞的(de)(de)(de)高(gao)度(du)穩定的(de)(de)(de)構建物。在(zai)單次(ci)印刷(shua)操作期間(jian)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)同時生(sheng)(sheng)產(chan)甚(shen)至具有不同形式的(de)(de)(de)多(duo)個(ge)三(san)(san)維物體。

此外，膜和屏障功(gong)能與器官功(gong)能的(de)組合也使得可以(yi)使用該技術來模(mo)擬妊娠的(de)模(mo)型。

在一個變型中，所生產的人造器(qi)官特別是模擬肌肉、骨(gu)骼、皮膚、脂肪組織(zhi)、腸、肝、骨(gu)髓、腦、肺、心臟、腎臟、甲狀腺或脾臟的功能的器(qi)官并(bing)且因此可(ke)以稱(cheng)為人造肌肉，人造骨(gu)骼等。

在反應(ying)容(rong)器內的載(zai)體(ti)上，或還(huan)在不(bu)同的反應(ying)容(rong)器中，可以提供例(li)如在相同印刷(shua)操(cao)作期間生產的不(bu)同人造器官(guan)的組(zu)合。

在(zai)一個變型(xing)中，直到反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器(qi)中預(yu)先存在(zai)的(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)體(例(li)如這可(ke)以(yi)是第一可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)體或另(ling)外(wai)的(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)體)已經從反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器(qi)中移(yi)除才將(jiang)另(ling)外(wai)的(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)體引(yin)入(ru)反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器(qi)中。為此目的(de)(de)(de)，例(li)如，可(ke)以(yi)提供將(jiang)已經使(shi)用的(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)體泵(beng)(beng)出反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器(qi)并將(jiang)新(xin)的(de)(de)(de)另(ling)外(wai)的(de)(de)(de)可(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)體泵(beng)(beng)送到反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器(qi)中的(de)(de)(de)泵(beng)(beng)。對于這樣(yang)的(de)(de)(de)過程，也可(ke)以(yi)使(shi)用兩個或更多個不同(tong)的(de)(de)(de)泵(beng)(beng)代替一個單獨的(de)(de)(de)泵(beng)(beng)。

在(zai)一個變型中，可(ke)(ke)以(yi)(yi)想到(dao)并(bing)提(ti)供用于將(jiang)消(xiao)毒(du)(du)液(ye)(ye)(ye)引(yin)(yin)入(ru)反(fan)應容器(qi)中以(yi)(yi)便(bian)允(yun)許三維多細胞物體(ti)的無菌生產。當(dang)先前使(shi)用的可(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)合液(ye)(ye)(ye)體(ti)已(yi)經從反(fan)應容器(qi)中移(yi)除并(bing)且另外(wai)的可(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)合液(ye)(ye)(ye)體(ti)還(huan)尚未引(yin)(yin)入(ru)反(fan)應容器(qi)中時(shi)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)例(li)如將(jiang)這樣(yang)的消(xiao)毒(du)(du)液(ye)(ye)(ye)引(yin)(yin)入(ru)反(fan)應容器(qi)中。此外(wai)，還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)想到(dao)除了可(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)合液(ye)(ye)(ye)體(ti)之(zhi)外(wai)，將(jiang)消(xiao)毒(du)(du)液(ye)(ye)(ye)引(yin)(yin)入(ru)反(fan)應容器(qi)中，使(shi)得其在(zai)光(guang)(guang)聚(ju)合過程期(qi)間(jian)被包含在(zai)反(fan)應容器(qi)中。

作為消毒液，例如，可以使用(yong)諸如乙醇(chun)或丙醇(chun)的(de)(de)醇(chun)。在(zai)此，其中醇(chun)濃(nong)度例如在(zai)40％至90％、特別(bie)是(shi)50％至80％、并且非常特別(bie)是(shi)60％至70％(分別(bie)地v/v)的(de)(de)范圍內的(de)(de)那些醇(chun)的(de)(de)水(shui)溶液特別(bie)適合于消毒。

在一個變(bian)型中(zhong)，在其生產過(guo)程期間或(huo)結束時，多細胞三(san)(san)維(wei)物體可(ke)以(yi)用(yong)短波長(chang)的光(例(li)如在uv區(qu)域中(zhong)，即小于380nm)照射以(yi)便(bian)以(yi)這種(zhong)(zhong)方(fang)式實現(xian)滅菌。這樣(yang)的uv滅菌通常是已知的。然而，在本發明的情況下，如果包含在三(san)(san)維(wei)物體中(zhong)的生物細胞不會被這種(zhong)(zhong)uv輻(fu)射損(sun)壞(huai)，則可(ke)以(yi)有利地使用(yong)它們。

在(zai)(zai)一(yi)個變型(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)，載(zai)體(ti)(ti)板或(huo)載(zai)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)被安排在(zai)(zai)第一(yi)聚合結(jie)構(gou)結(jie)合在(zai)(zai)其上的反應容器(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)。在(zai)(zai)所生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的三維多(duo)細(xi)胞物體(ti)(ti)稍后不(bu)在(zai)(zai)反應容器(qi)本身中(zhong)(zhong)(zhong)進行(xing)研(yan)究、而是(shi)要從(cong)反應容器(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)移除的情況下，這種載(zai)體(ti)(ti)板的使用是(shi)可取的。例如，螺(luo)(luo)釘端子(例如din螺(luo)(luo)釘端子)可以(yi)存在(zai)(zai)于載(zai)體(ti)(ti)板中(zhong)(zhong)(zhong)，以(yi)便允許隨(sui)后向所生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的多(duo)細(xi)胞三維物體(ti)(ti)供應液體(ti)(ti)和氣體(ti)(ti)。也可以(yi)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過(guo)程(cheng)期間(jian)將(jiang)這樣(yang)(yang)的螺(luo)(luo)釘端子引入三維多(duo)細(xi)胞物體(ti)(ti)的基(ji)質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)，即在(zai)(zai)所述過(guo)程(cheng)期間(jian)在(zai)(zai)基(ji)質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)螺(luo)(luo)釘端子。無論(lun)是(shi)否使用載(zai)體(ti)(ti)板，可以(yi)進行(xing)在(zai)(zai)基(ji)質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)這樣(yang)(yang)的螺(luo)(luo)釘端子。

在一個變(bian)型中，在通(tong)過(guo)在位于反應容(rong)器(qi)的(de)(de)填充有(you)可光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體(ti)(ti)(特別(bie)是填充有(you)第一或另(ling)外的(de)(de)可光(guang)聚(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體(ti)(ti)之(zhi)一)的(de)(de)區域內的(de)(de)焦平面(mian)中用光(guang)束照射來生(sheng)(sheng)產(chan)第一聚(ju)(ju)合(he)(he)結(jie)(jie)構的(de)(de)步驟(zou)之(zhi)前，通(tong)過(guo)形(xing)成(cheng)包(bao)含(han)或構成(cheng)載體(ti)(ti)板的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)載體(ti)(ti)結(jie)(jie)構來生(sheng)(sheng)產(chan)載體(ti)(ti)板。這意味著(zhu)在該變(bian)型中，通(tong)過(guo)聚(ju)(ju)合(he)(he)反應不僅生(sheng)(sheng)產(chan)實際的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)結(jie)(jie)構，而且還(huan)生(sheng)(sheng)產(chan)載體(ti)(ti)結(jie)(jie)構。

載體(ti)結構可(ke)以具有使得在(zai)載體(ti)板與反(fan)(fan)(fan)應容器的(de)底部(bu)之間產生(sheng)距離(li)的(de)形式。這然后使得實際聚(ju)合反(fan)(fan)(fan)應的(de)焦平(ping)面在(zai)距離(li)反(fan)(fan)(fan)應容器的(de)底部(bu)更大(da)的(de)距離(li)處。特別地(di)，第一形成(cheng)的(de)聚(ju)合結構然后在(zai)距離(li)反(fan)(fan)(fan)應容器的(de)底部(bu)更大(da)的(de)距離(li)處。這使得可(ke)以特別容易地(di)從反(fan)(fan)(fan)應容器中抽出不再(zai)需要的(de)可(ke)聚(ju)合液體(ti)。

這樣(yang)使得液體(ti)能夠容易地穿過(guo)載(zai)體(ti)板(ban)或載(zai)體(ti)結(jie)構，載(zai)體(ti)結(jie)構可以(yi)配備有液體(ti)可滲透的開口，特別是(shi)在載(zai)體(ti)板(ban)的區域中。

在(zai)(zai)(zai)一(yi)個變(bian)型中(zhong)，光(guang)(guang)學系(xi)統被安排在(zai)(zai)(zai)用于產生第一(yi)和/或(huo)另外的(de)光(guang)(guang)束的(de)光(guang)(guang)源(yuan)與反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)之間，所述光(guang)(guang)學系(xi)統用于將光(guang)(guang)束聚(ju)焦(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)中(zhong)的(de)相(xiang)應(ying)(ying)的(de)焦(jiao)(jiao)平(ping)面上。在(zai)(zai)(zai)此，在(zai)(zai)(zai)一(yi)個變(bian)型中(zhong)提(ti)供了可(ke)以(yi)(yi)(yi)進行(xing)這(zhe)種光(guang)(guang)學系(xi)統的(de)重(zhong)(zhong)新聚(ju)焦(jiao)(jiao)，以(yi)(yi)(yi)便(bian)改(gai)變(bian)反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)內的(de)焦(jiao)(jiao)平(ping)面。例如，這(zhe)種重(zhong)(zhong)新聚(ju)焦(jiao)(jiao)可(ke)以(yi)(yi)(yi)通過(guo)改(gai)變(bian)光(guang)(guang)學系(xi)統與光(guang)(guang)源(yuan)的(de)距離來實現。在(zai)(zai)(zai)此，可(ke)以(yi)(yi)(yi)提(ti)供計算機控制的(de)步進電動機，以(yi)(yi)(yi)便(bian)提(ti)供光(guang)(guang)學系(xi)統的(de)相(xiang)應(ying)(ying)運動。光(guang)(guang)學系(xi)統可(ke)以(yi)(yi)(yi)例如包括光(guang)(guang)學透鏡或(huo)者-在(zai)(zai)(zai)特別簡(jian)單的(de)結構的(de)情況下-單獨的(de)聚(ju)焦(jiao)(jiao)透鏡的(de)系(xi)統。

當進行光(guang)學系(xi)統(tong)的(de)(de)重新聚焦以便改變或移動反應容器(qi)內的(de)(de)焦平面(mian)時，反應容器(qi)的(de)(de)結構(gou)通常(chang)沒有(you)特別的(de)(de)要求。

在(zai)(zai)一(yi)個(ge)變(bian)型中(zhong)，還可(ke)(ke)能在(zai)(zai)一(yi)方(fang)面(mian)反(fan)應(ying)容(rong)(rong)(rong)器或安(an)排在(zai)(zai)反(fan)應(ying)容(rong)(rong)(rong)器中(zhong)的(de)載(zai)體(ti)板與另一(yi)方(fang)面(mian)用(yong)于產生第一(yi)和/或另外(wai)的(de)光(guang)束(shu)的(de)光(guang)源(yuan)之間進行(xing)相(xiang)對運(yun)動(dong)。原因(yin)是通(tong)過這樣的(de)相(xiang)對運(yun)動(dong)，其(qi)可(ke)(ke)以例如(ru)通(tong)過反(fan)應(ying)容(rong)(rong)(rong)器的(de)運(yun)動(dong)、安(an)排在(zai)(zai)反(fan)應(ying)容(rong)(rong)(rong)器中(zhong)的(de)載(zai)體(ti)板的(de)運(yun)動(dong)或光(guang)源(yuan)的(de)運(yun)動(dong)來進行(xing)，也可(ke)(ke)以改(gai)變(bian)反(fan)應(ying)容(rong)(rong)(rong)器內的(de)焦(jiao)平面(mian)。因(yin)此，在(zai)(zai)該變(bian)型中(zhong)，不需要任(ren)選使用(yong)的(de)光(guang)學(xue)系統的(de)重新(xin)聚焦(jiao)。以這種(zhong)方(fang)式，可(ke)(ke)以降低光(guang)學(xue)不對準的(de)風險。

在(zai)另外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)型方法中，將該第一和/或(huo)(huo)(huo)該另外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)束(shu)(shu)引導到(dao)在(zai)該第一可(ke)(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體和/或(huo)(huo)(huo)該另外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相應(ying)焦(jiao)平面中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)和可(ke)(ke)(ke)預定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域上。這(zhe)意味著(zhu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)預先確定(ding)(ding)特定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)圖(tu)(tu)案，該光(guang)(guang)圖(tu)(tu)案撞(zhuang)擊(ji)可(ke)(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體并且在(zai)這(zhe)些位置誘(you)導液(ye)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)以(yi)(yi)(yi)(yi)形成聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)或(huo)(huo)(huo)凝(ning)膠(基質)。例(li)如，這(zhe)種(zhong)(zhong)光(guang)(guang)圖(tu)(tu)案可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)通過使用掩(yan)模或(huo)(huo)(huo)屏幕，而且還通過使用脈沖光(guang)(guang)束(shu)(shu)或(huo)(huo)(huo)光(guang)(guang)信號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)調制來產生。在(zai)由光(guang)(guang)束(shu)(shu)撞(zhuang)擊(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域發(fa)(fa)生聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)。然而，在(zai)未(wei)(wei)被光(guang)(guang)束(shu)(shu)撞(zhuang)擊(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)他(ta)區(qu)域，可(ke)(ke)(ke)光(guang)(guang)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)液(ye)體保持其(qi)未(wei)(wei)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)狀態。因此(ci)，光(guang)(guang)束(shu)(shu)限定(ding)(ding)了其(qi)中發(fa)(fa)生聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)刷(shua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域。這(zhe)種(zhong)(zhong)光(guang)(guang)支持的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)刷(shua)使得可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)實現(xian)(xian)(xian)(xian)比使用現(xian)(xian)(xian)(xian)有技(ji)術(shu)已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法可(ke)(ke)(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)得多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率。在(zai)此(ci)，分辨(bian)率取(qu)決于(yu)所(suo)(suo)使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波長(chang)。即使在(zai)經常使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)波長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，其(qi)優(you)于(yu)使用現(xian)(xian)(xian)(xian)有技(ji)術(shu)已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)常規方法可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)實現(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率。光(guang)(guang)源可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)地越精確，所(suo)(suo)得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率越大。例(li)如，可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)使用激光(guang)(guang)器實現(xian)(xian)(xian)(xian)極(ji)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率。

根據(ju)需(xu)要(yao)，可(ke)以(yi)使(shi)用反(fan)(fan)射鏡將(jiang)光(guang)(guang)束引(yin)導到(dao)相應(ying)的(de)焦平(ping)面(mian)(mian)上(shang)(shang)。分(fen)別選擇的(de)曝(pu)光(guang)(guang)圖(tu)(tu)案可(ke)以(yi)例如由(you)計算(suan)機(ji)程(cheng)序來提供。在此，可(ke)以(yi)想(xiang)到(dao)用戶通過(guo)cad程(cheng)序生(sheng)(sheng)成要(yao)生(sheng)(sheng)產的(de)三維物體(ti)。以(yi)這(zhe)(zhe)種方(fang)(fang)式生(sheng)(sheng)產的(de)數(shu)字物體(ti)然后通過(guo)合(he)適的(de)計算(suan)機(ji)程(cheng)序分(fen)成單獨的(de)曝(pu)光(guang)(guang)平(ping)面(mian)(mian)。此外，指(zhi)(zhi)定的(de)可(ke)光(guang)(guang)聚(ju)合(he)液體(ti)或指(zhi)(zhi)定的(de)細(xi)(xi)胞類(lei)型被(bei)(bei)分(fen)配給每個平(ping)面(mian)(mian)或這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)平(ping)面(mian)(mian)的(de)不同區域(yu)。基于這(zhe)(zhe)些數(shu)據(ju)，為打印(yin)機(ji)準(zhun)備控(kong)(kong)制(zhi)數(shu)據(ju)，通過(guo)這(zhe)(zhe)些控(kong)(kong)制(zhi)數(shu)據(ju)進行(xing)所描述(shu)的(de)方(fang)(fang)法。這(zhe)(zhe)些控(kong)(kong)制(zhi)數(shu)據(ju)指(zhi)(zhi)定何時以(yi)及什么可(ke)光(guang)(guang)聚(ju)合(he)液體(ti)必須(xu)被(bei)(bei)引(yin)入反(fan)(fan)應(ying)容器中。此外，這(zhe)(zhe)些控(kong)(kong)制(zhi)數(shu)據(ju)指(zhi)(zhi)定何時和曝(pu)光(guang)(guang)平(ping)面(mian)(mian)的(de)什么圖(tu)(tu)像被(bei)(bei)投(tou)影到(dao)反(fan)(fan)應(ying)容器中的(de)相應(ying)的(de)焦平(ping)面(mian)(mian)上(shang)(shang)。以(yi)這(zhe)(zhe)種方(fang)(fang)式，先前在計算(suan)機(ji)上(shang)(shang)產生(sheng)(sheng)的(de)數(shu)字物體(ti)可(ke)以(yi)被(bei)(bei)轉換為真正的(de)三維多細(xi)(xi)胞物體(ti)。

在(zai)一(yi)個變型中(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)同(tong)(tong)一(yi)層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)(即，在(zai)同(tong)(tong)一(yi)焦(jiao)平面(mian)中(zhong)(zhong)(zhong))生(sheng)(sheng)產多(duo)于一(yi)個聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構。為此(ci)，首先(xian)發生(sheng)(sheng)第一(yi)可(ke)(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)和(he)例如第一(yi)細(xi)胞類(lei)型嵌入由第一(yi)液(ye)體(ti)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)。此(ci)后(hou)，將第一(yi)可(ke)(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)體(ti)從(cong)(cong)反(fan)應(ying)(ying)容(rong)(rong)器中(zhong)(zhong)(zhong)移(yi)除(chu)，并(bing)將第二可(ke)(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)體(ti)進料到反(fan)應(ying)(ying)容(rong)(rong)器中(zhong)(zhong)(zhong)。現(xian)在(zai)暴露(lu)以(yi)前尚(shang)未(wei)暴露(lu)并(bing)且(qie)因此(ci)還沒有顯示出任何聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)只有在(zai)反(fan)應(ying)(ying)容(rong)(rong)器中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)平面(mian)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域。這(zhe)使得可(ke)(ke)(ke)以(yi)在(zai)同(tong)(tong)一(yi)層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)產不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)胞類(lei)型或不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基質。因此(ci)，在(zai)同(tong)(tong)一(yi)層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)形成多(duo)個聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構，這(zhe)導致非均質層(ceng)(ceng)。此(ci)后(hou)，將第二可(ke)(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)體(ti)從(cong)(cong)反(fan)應(ying)(ying)容(rong)(rong)器中(zhong)(zhong)(zhong)移(yi)除(chu)，并(bing)將另(ling)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)體(ti)進料到反(fan)應(ying)(ying)容(rong)(rong)器中(zhong)(zhong)(zhong)。該(gai)另(ling)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)填(tian)充水平只能(neng)達(da)到這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平使得先(xian)前形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)被完全覆蓋。然后(hou)可(ke)(ke)(ke)以(yi)移(yi)動焦(jiao)平面(mian)，并(bing)且(qie)可(ke)(ke)(ke)以(yi)通過相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構來構造待(dai)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三維多(duo)細(xi)胞物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另(ling)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)。在(zai)這(zhe)種情況下，通常可(ke)(ke)(ke)以(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是對于所生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三維物體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)獨層(ceng)(ceng)是均質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(包(bao)括單(dan)一(yi)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構)，并(bing)且(qie)對于其(qi)他層(ceng)(ceng)是非均質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(包(bao)括不同(tong)(tong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)每層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)獨結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量不受限制(zhi)。在(zai)實(shi)踐中(zhong)(zhong)(zhong)，除(chu)了每層(ceng)(ceng)單(dan)個聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構外，已經發現(xian)具有2、3、4、5、6、7、8、9或10個聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非均質構成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)是有利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

在(zai)一(yi)(yi)個(ge)變型(xing)中，第一(yi)(yi)層(ceng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)至(zhi)少(shao)第一(yi)(yi)結(jie)(jie)構(gou)(gou)，但特(te)別是第一(yi)(yi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)每個(ge)結(jie)(jie)構(gou)(gou)，都是用第一(yi)(yi)光(guang)束(shu)從(cong)(cong)兩個(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)照(zhao)(zhao)射的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)此(ci)，這(zhe)兩個(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)優選(xuan)彼此(ci)相對(dui)。這(zhe)種來自(zi)兩個(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)射提(ti)供了第一(yi)(yi)層(ceng)在(zai)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表面上或安排在(zai)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載體(ti)板(ban)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)別牢固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錨定。這(zhe)允許(xu)實(shi)現所生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整個(ge)三維多細胞物(wu)體(ti)與(yu)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器或反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載體(ti)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)隨后(hou)牢固(gu)(gu)粘附，這(zhe)有利于物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)續研究。典型(xing)地(di)，在(zai)頂部開放的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器中從(cong)(cong)上方(fang)進(jin)行(xing)照(zhao)(zhao)射。在(zai)該變型(xing)中，優選(xuan)地(di)，第一(yi)(yi)層(ceng)然(ran)后(hou)還(huan)從(cong)(cong)下(xia)方(fang)照(zhao)(zhao)射通(tong)過(guo)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)底部。為此(ci)，反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)容器必須由(you)對(dui)選(xuan)定波(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)束(shu)可透(tou)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)制成。安排在(zai)第一(yi)(yi)層(ceng)上方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)隨后(hou)層(ceng)然(ran)后(hou)進(jin)而優選(xuan)地(di)僅從(cong)(cong)一(yi)(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)(即，優選(xuan)地(di)從(cong)(cong)上方(fang))照(zhao)(zhao)射，使得(de)已(yi)經形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚合結(jie)(jie)構(gou)(gou)不(bu)(bu)位(wei)于光(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦平(ping)面與(yu)用于發(fa)射光(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)源之(zhi)間并且因此(ci)在(zai)其焦平(ping)面之(zhi)前(qian)不(bu)(bu)再被光(guang)束(shu)照(zhao)(zhao)射。

在一(yi)個變型中，第一(yi)光束(shu)(shu)和/或(huo)另外的(de)(de)光束(shu)(shu)具有(you)在200nm至1000nm范(fan)圍(wei)內的(de)(de)波(bo)長(即在uv區(qu)域與紅外區(qu)域之(zhi)間的(de)(de)波(bo)長)。優選用作自由基形成劑的(de)(de)物質可以通過這樣的(de)(de)波(bo)長被特別有(you)效地激(ji)發，導致形成自由基以允(yun)許帶有(you)丙烯酸酯(zhi)官能團的(de)(de)起始物質的(de)(de)聚合。

所使用的(de)光束的(de)進(jin)一步合適的(de)波(bo)長(chang)在(zai)250至(zhi)(zhi)950nm、特(te)別是(shi)300至(zhi)(zhi)850nm、特(te)別是(shi)350至(zhi)(zhi)800nm、特(te)別是(shi)400至(zhi)(zhi)750nm、特(te)別是(shi)450至(zhi)(zhi)700nm、特(te)別是(shi)500至(zhi)(zhi)650nm、并且特(te)別優選500至(zhi)(zhi)600nm的(de)范圍內。

由于uv光(guang)可以損害(hai)生(sheng)物細(xi)胞，在(zai)一個變(bian)型中(zhong)，只使用(yong)具有(you)可見光(guang)區域中(zhong)的(de)(de)波長(即約380nm至(zhi)約780nm)的(de)(de)光(guang)。在(zai)這種情(qing)況下也(ye)可以提供從(cong)(cong)光(guang)束(shu)中(zhong)濾出uv組分的(de)(de)uv濾光(guang)片，以便將可能有(you)害(hai)的(de)(de)uv照(zhao)射從(cong)(cong)所使用(yong)的(de)(de)光(guang)束(shu)安全地(di)過濾出。

用(yong)(yong)于聚(ju)合(he)(he)的(de)(de)(de)光束可(ke)以具有相同(tong)的(de)(de)(de)波長(chang)(chang)，但是可(ke)以可(ke)替代地包(bao)括與上(shang)述波長(chang)(chang)范圍不同(tong)的(de)(de)(de)波長(chang)(chang)，以便允(yun)許各種可(ke)光聚(ju)合(he)(he)液體(ti)的(de)(de)(de)適(shi)當聚(ju)合(he)(he)。在(zai)(zai)此，單獨光束可(ke)以由(you)不同(tong)的(de)(de)(de)光源(yuan)或由(you)同(tong)一個光源(yuan)產(chan)生(sheng)。也可(ke)以在(zai)(zai)一層內(并因此在(zai)(zai)一個焦平(ping)面內)連續使用(yong)(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)波長(chang)(chang)以便在(zai)(zai)同(tong)一層中(zhong)聚(ju)合(he)(he)不同(tong)的(de)(de)(de)可(ke)光聚(ju)合(he)(he)液體(ti)，如(ru)果非(fei)均質層要由(you)不同(tong)的(de)(de)(de)聚(ju)合(he)(he)結構形成的(de)(de)(de)話。

在(zai)一個(ge)變型中，進行該方法使得在(zai)三維多(duo)細胞(bao)物體的生產期間(jian)，將(jiang)至(zhi)少(shao)一個(ge)功(gong)能(neng)元件引入到三維多(duo)細胞(bao)物體中。在(zai)這種(zhong)情況下，該功(gong)能(neng)元件選自(zi)下組(zu)，該組(zu)由以下各項構(gou)成：膜(mo)、通道、孔、傳感器、導電載體和趨化(hua)性(xing)制劑。例如，通過使在(zai)彼此頂上的多(duo)個(ge)層中形成的聚合(he)結(jie)構(gou)的某(mou)些區域暴露(lu)，可以將(jiang)通道和孔結(jie)合(he)到物體中。

可以(yi)通過將(jiang)脂質分(fen)子引入可光聚合液體中來形成膜。

此(ci)外(wai)，通過光聚(ju)合，也可以(yi)在物體(ti)內(nei)引入鹽(yan)橋。如果可光聚(ju)合液體(ti)含有(you)鹽(yan)，即是鹽(yan)水，則這(zhe)可以(yi)以(yi)特別簡單的方式(shi)進行(xing)。以(yi)這(zhe)種方式(shi)，可以(yi)進行(xing)印刷物體(ti)的隨后(hou)的放電和削弱。

通(tong)過在(zai)生(sheng)產過程期間安(an)裝在(zai)物體中的傳感器，不(bu)需要對所(suo)生(sheng)產的三維物體的后(hou)續(xu)進一步操縱(zong)，因為它(ta)可(ke)以通(tong)過已經(jing)安(an)裝的傳感器直接讀取(qu)。這(zhe)實質上有助于(yu)三維物體的后(hou)續(xu)分析。

通過引(yin)入諸如電極的(de)導(dao)電載體，在所形(xing)成的(de)三(san)維(wei)多細胞物(wu)(wu)體的(de)后續研(yan)究中分析(xi)物(wu)(wu)體的(de)電位或電特性是特別簡單的(de)。

通過引(yin)入(ru)趨(qu)化性(xing)(xing)制劑，其在一個變型中(zhong)可以以不同的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)引(yin)入(ru)不同層中(zhong)以便因此形(xing)成梯度(du)(du)(du)，在其生產后(hou)在多(duo)細(xi)胞(bao)(bao)三維物(wu)(wu)(wu)體內進行細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)靶向生長變得(de)(de)可能。如果趨(qu)化性(xing)(xing)制劑是引(yin)誘(you)劑，則其發揮積極的(de)(de)趨(qu)化性(xing)(xing)，使得(de)(de)三維物(wu)(wu)(wu)體中(zhong)的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)被(bei)定(ding)向為朝向引(yin)誘(you)劑的(de)(de)較高(gao)濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)區域(yu)。如果趨(qu)化性(xing)(xing)制劑是驅避劑，則其發揮消(xiao)極的(de)(de)趨(qu)化性(xing)(xing)，使得(de)(de)三維物(wu)(wu)(wu)體中(zhong)的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)被(bei)定(ding)向為朝向驅避劑的(de)(de)較低濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)區域(yu)或其中(zhong)根本(ben)不存在驅避劑的(de)(de)區域(yu)。這使得(de)(de)可以實(shi)現多(duo)細(xi)胞(bao)(bao)物(wu)(wu)(wu)體內的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)目標(biao)生長。

優選使用至少一個填充(chong)水平(ping)(ping)傳感器(qi)來恒定(ding)精確地測定(ding)反(fan)應(ying)容器(qi)中的(de)液(ye)面(mian)。基于(yu)該填充(chong)水平(ping)(ping)數(shu)(shu)據(ju)，然后可(ke)以確定(ding)其(qi)中應(ying)進(jin)行下一個聚合(he)步(bu)驟的(de)焦(jiao)平(ping)(ping)面(mian)。由(you)這(zhe)種填充(chong)水平(ping)(ping)傳感器(qi)提(ti)供的(de)數(shu)(shu)據(ju)也可(ke)用于(yu)自(zi)動調整焦(jiao)平(ping)(ping)面(mian)。由(you)填充(chong)水平(ping)(ping)傳感器(qi)提(ti)供的(de)數(shu)(shu)據(ju)也可(ke)用于(yu)控制(zhi)提(ti)供可(ke)光聚合(he)液(ye)體進(jin)入反(fan)應(ying)容器(qi)的(de)流入的(de)泵。這(zhe)使得可(ke)以總是向反(fan)應(ying)容器(qi)中引(yin)入形成特定(ding)時間希望的(de)層(ceng)準(zhun)確量(liang)的(de)所需的(de)可(ke)光聚合(he)液(ye)體。這(zhe)將(jiang)浪(lang)費(fei)的(de)量(liang)保持在最小。此外，這(zhe)使得可(ke)以以經濟的(de)方(fang)式進(jin)行整個方(fang)法(fa)。

如從在此所描述(shu)的(de)方(fang)法的(de)以(yi)上陳述(shu)可(ke)以(yi)看(kan)出，該方(fang)法可(ke)以(yi)以(yi)完全(quan)自動的(de)方(fang)式進行(xing)，使得(de)不需要用戶的(de)動作。這(zhe)使得(de)該方(fang)法甚(shen)至更容易使用。

期間光(guang)束被引導(dao)到相(xiang)應的(de)焦(jiao)平面上(shang)的(de)時(shi)間可以被調整到所(suo)使用的(de)可光(guang)聚合液(ye)體的(de)相(xiang)應要求。這意味(wei)著允許每種材料(liao)的(de)對于所(suo)希望的(de)聚合所(suo)需的(de)并且有利的(de)固化時(shi)間。

如果(guo)載(zai)(zai)體被安(an)排在(zai)(zai)反應容(rong)器內，當該載(zai)(zai)體相對(dui)于(yu)(yu)反應容(rong)器提升時，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)周圍的(de)流化床與(yu)載(zai)(zai)體上的(de)已經(jing)聚(ju)合(he)的(de)結(jie)構(gou)之間產生負(fu)壓。然(ran)而(er)，通過從先前的(de)聚(ju)合(he)步驟中抽(chou)出仍然(ran)存(cun)在(zai)(zai)于(yu)(yu)反應容(rong)器中的(de)可(ke)光聚(ju)合(he)液(ye)體的(de)殘(can)余物并引(yin)入新的(de)可(ke)光聚(ju)合(he)液(ye)體，可(ke)以(yi)釋放潛在(zai)(zai)占主(zhu)導的(de)負(fu)壓。由于(yu)(yu)這(zhe)個原因，載(zai)(zai)體可(ke)以(yi)相對(dui)于(yu)(yu)反應容(rong)器移動，而(er)沒有將三維物體的(de)已經(jing)聚(ju)合(he)的(de)結(jie)構(gou)從該載(zai)(zai)體撕裂開的(de)風險。

如果三維物體(ti)(ti)(ti)在(zai)載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)上(shang)生(sheng)產，則(ze)在(zai)生(sheng)產過程結束后(hou)，該載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)可(ke)(ke)以(yi)完全從(cong)反應容器中的(de)剩(sheng)余液體(ti)(ti)(ti)中提出。此后(hou)，所生(sheng)產的(de)物體(ti)(ti)(ti)可(ke)(ke)以(yi)由使(shi)用者(zhe)從(cong)載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)移除(chu)。為(wei)了防止物體(ti)(ti)(ti)在(zai)從(cong)載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)移除(chu)時被破壞，載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)可(ke)(ke)以(yi)構(gou)造成使(shi)得無菌空氣流能(neng)夠在(zai)載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)的(de)表面與所生(sheng)產的(de)三維物體(ti)(ti)(ti)的(de)下側之間被引導。這(zhe)然后(hou)允許物體(ti)(ti)(ti)從(cong)載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)上(shang)均勻地(di)(di)按壓(ya)離開，從(cong)而(er)確保(bao)三維物體(ti)(ti)(ti)從(cong)載(zai)體(ti)(ti)(ti)板(ban)(ban)上(shang)輕(qing)輕(qing)地(di)(di)移除(chu)。

本發明的(de)(de)目的(de)(de)還通(tong)過一種用于由(you)具有以(yi)下特(te)征的(de)(de)可(ke)光聚合(he)液體生產三維多細(xi)胞物體的(de)(de)裝置來實現。

這種裝(zhuang)置(zhi)包括(kuo)反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)和光源，其(qi)被(bei)安(an)排(pai)(pai)成使得在(zai)裝(zhuang)置(zhi)的操作期間，其(qi)可以(yi)將光照射到(dao)反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)中(zhong)，其(qi)中(zhong)該(gai)光聚(ju)焦在(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)內的焦平(ping)面上。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)進(jin)一步包括(kuo)用于不同的可光聚(ju)合液(ye)體(ti)的儲存(cun)器(qi)。此(ci)外，提(ti)供(gong)能夠與儲存(cun)器(qi)和反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)二者流體(ti)連通(tong)的泵(beng)(beng)。為此(ci)目的，可以(yi)在(zai)泵(beng)(beng)與儲存(cun)器(qi)之間或在(zai)泵(beng)(beng)與反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)之間提(ti)供(gong)合適的閥(fa)。這使得可以(yi)通(tong)過泵(beng)(beng)將這些不同的可光聚(ju)合液(ye)體(ti)引入反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)中(zhong)并(bing)將它們從(cong)反(fan)(fan)應(ying)(ying)容(rong)器(qi)中(zhong)排(pai)(pai)出。最后，還提(ti)供(gong)了用于控制光源和泵(beng)(beng)的控制單(dan)元。

已經結合上述方法的解釋(shi)呈現(xian)了該裝置(zhi)的單獨元件的基本功能。

如(ru)果反應容器是(shi)微量滴(di)定(ding)板的(de)孔，則在一個(ge)變(bian)型中，可(ke)(ke)(ke)以提(ti)供(gong)可(ke)(ke)(ke)通(tong)過各種(zhong)閥(fa)控(kong)制的(de)多條(tiao)不同(tong)(tong)的(de)管線(xian)，使得可(ke)(ke)(ke)以同(tong)(tong)時(shi)填充(chong)或(huo)排空不同(tong)(tong)的(de)反應容器。此外，還可(ke)(ke)(ke)以提(ti)供(gong)可(ke)(ke)(ke)以移動到微量滴(di)定(ding)板的(de)各個(ge)孔的(de)單(dan)個(ge)填充(chong)或(huo)抽吸裝置。

從(cong)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器中(zhong)供(gong)應(ying)(ying)(ying)和/或移(yi)除可光(guang)聚(ju)合(he)液體(ti)(ti)優選在接近底(di)部的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器的(de)(de)(de)(de)區域(yu)中(zhong)進行。這是因為以這種方式，一方面可以確保即使(shi)殘(can)留量的(de)(de)(de)(de)待移(yi)除的(de)(de)(de)(de)可光(guang)聚(ju)合(he)液體(ti)(ti)也能從(cong)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器中(zhong)移(yi)除。此外，以這種方式，可以確保新(xin)的(de)(de)(de)(de)可光(guang)聚(ju)合(he)液體(ti)(ti)到反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溫和供(gong)應(ying)(ying)(ying)，使(shi)得已經聚(ju)合(he)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構不會被新(xin)供(gong)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)液體(ti)(ti)損壞。

在一個變型中，光(guang)源被(bei)提供和(he)配置成(cheng)發(fa)射(she)不同波(bo)長(chang)的(de)(de)光(guang)。在這種情況(kuang)下，待發(fa)射(she)的(de)(de)光(guang)的(de)(de)波(bo)長(chang)可以由(you)用(yong)戶或控制(zhi)程(cheng)序預先(xian)確定。這允許(xu)實(shi)現不同的(de)(de)聚合(he)波(bo)長(chang)，而不必為此目的(de)(de)使(shi)用(yong)不同的(de)(de)光(guang)源。

在一(yi)個(ge)變型中，提供至少一(yi)個(ge)反射鏡以(yi)便將第一(yi)和(he)(he)/或另(ling)外的光(guang)(guang)束引導到(dao)可光(guang)(guang)聚合液體上。以(yi)這種(zhong)方式，可以(yi)實現光(guang)(guang)源(yuan)和(he)(he)反應容器(qi)的甚至更多(duo)不同的安排。

上述裝置特別好(hao)地適用于(yu)生產人造(zao)器(qi)官(guan)或(huo)妊娠模型(xing)，如上面(mian)在那里描述的方法的概述中已(yi)經描述的。在此，人造(zao)器(qi)官(guan)可以是健康器(qi)官(guan)模型(xing)或(huo)疾病模型(xing)。

在(zai)此(ci)描述的(de)方法的(de)優選或替代實(shi)施例(li)類(lei)似地(di)適用(yong)于所(suo)描述的(de)裝(zhuang)置或用(yong)途，并且反之亦(yi)然。在(zai)此(ci)，可以想到并提供單(dan)獨變(bian)型的(de)任(ren)何(he)希望(wang)的(de)組合。

現在將基于說(shuo)明性(xing)實(shi)施例和相應的附圖更詳細地說(shuo)明本發明的進(jin)一步(bu)細節。附圖示出(chu)以下：

圖1用于從(cong)可光(guang)聚合(he)液體生產三維多細胞物體的裝置的第一說明性實施例，

圖2用于從可光(guang)聚合液(ye)體生(sheng)產三維多細(xi)胞物體的裝(zhuang)置(zhi)的第二說明性實施例(li)，以(yi)及(ji)

圖3其中(zhong)印刷載體結構的變(bian)型(xing)方法的說明(ming)性實施例。

圖(tu)1示(shi)出(chu)了作(zuo)為(wei)用(yong)于(yu)從可(ke)光(guang)(guang)聚合液體生產三(san)維(wei)多細胞物體的(de)(de)裝置(zhi)的(de)(de)3d打(da)印(yin)(yin)機的(de)(de)示(shi)意性(xing)結(jie)構。該3d打(da)印(yin)(yin)機包括第一(yi)光(guang)(guang)源1和(he)第二光(guang)(guang)源2。由(you)(you)第一(yi)光(guang)(guang)源1發(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)通(tong)(tong)過第一(yi)透(tou)鏡(jing)3被(bei)(bei)引(yin)(yin)導(dao)到多個(ge)反(fan)(fan)(fan)應容器4上，其中僅三(san)個(ge)在(zai)圖(tu)1的(de)(de)圖(tu)示(shi)中示(shi)出(chu)。以相同的(de)(de)方式，由(you)(you)第二光(guang)(guang)源2發(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)通(tong)(tong)過第二透(tou)鏡(jing)5被(bei)(bei)引(yin)(yin)導(dao)到反(fan)(fan)(fan)應容器4上。代替兩個(ge)不(bu)同的(de)(de)光(guang)(guang)源1、2，也可(ke)以使用(yong)單(dan)個(ge)光(guang)(guang)源，其中光(guang)(guang)束(shu)路徑然后將被(bei)(bei)配置(zhi)成使得由(you)(you)該單(dan)個(ge)光(guang)(guang)源發(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)將任(ren)選(xuan)地從反(fan)(fan)(fan)應容器4的(de)(de)上側(ce)和(he)/或從反(fan)(fan)(fan)應容器4的(de)(de)下側(ce)被(bei)(bei)引(yin)(yin)導(dao)到反(fan)(fan)(fan)應容器4上。

第一光源(yuan)1和第二光源(yuan)2可以發射不同(tong)波長的光，其中波長可以被自動地調節。

將分別(bie)含(han)有作(zuo)為可(ke)光聚(ju)合(he)液體的(de)(de)(de)不(bu)同起始液體的(de)(de)(de)多個不(bu)同的(de)(de)(de)室(shi)(shi)6組(zu)合(he)以(yi)(yi)形成儲(chu)存器(qi)(qi)(qi)7，其通(tong)過與(yu)室(shi)(shi)6的(de)(de)(de)數量相對應的(de)(de)(de)多條管線8連(lian)(lian)接到泵(beng)9。通(tong)過泵(beng)9，包含(han)在(zai)儲(chu)存器(qi)(qi)(qi)7的(de)(de)(de)室(shi)(shi)6中(zhong)的(de)(de)(de)可(ke)光聚(ju)合(he)液體可(ke)以(yi)(yi)經由(you)管線8被(bei)輸送到反(fan)(fan)應容器(qi)(qi)(qi)4。為此目的(de)(de)(de)，反(fan)(fan)應容器(qi)(qi)(qi)4通(tong)過相應的(de)(de)(de)管線系統10連(lian)(lian)接到泵(beng)9。泵(beng)9進(jin)一步連(lian)(lian)接到廢(fei)物(wu)容器(qi)(qi)(qi)11，不(bu)再需要(yao)的(de)(de)(de)液體殘余物(wu)可(ke)被(bei)進(jin)料(liao)到該廢(fei)物(wu)容器(qi)(qi)(qi)中(zhong)。具體地(di)，泵(beng)9還用于經由(you)管線系統10從反(fan)(fan)應容器(qi)(qi)(qi)4抽(chou)出不(bu)再需要(yao)的(de)(de)(de)可(ke)光聚(ju)合(he)液體并(bing)且然后將其進(jin)料(liao)到廢(fei)物(wu)容器(qi)(qi)(qi)11中(zhong)。

在(zai)圖1所示的(de)(de)(de)(de)3d打印機的(de)(de)(de)(de)操作中(zhong)，首先(xian)將(jiang)通(tong)過cad程序(xu)生成的(de)(de)(de)(de)數(shu)字物(wu)體12上的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)發(fa)(fa)送到(dao)中(zhong)央(yang)控制(zhi)單(dan)(dan)元(yuan)13。在(zai)該中(zhong)央(yang)控制(zhi)單(dan)(dan)元(yuan)13中(zhong)，將(jiang)數(shu)字物(wu)體12分解成單(dan)(dan)獨平面然后(hou)可以(yi)發(fa)(fa)生，前體是這尚未通(tong)過發(fa)(fa)送的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)發(fa)(fa)生。在(zai)這種情況下，中(zhong)央(yang)控制(zhi)單(dan)(dan)元(yuan)13用(yong)(yong)于(yu)激活第(di)(di)一(yi)光(guang)源(yuan)1、第(di)(di)二(er)光(guang)源(yuan)2和(he)泵9。此(ci)外(wai)，如果(guo)這是用(yong)(yong)戶希望的(de)(de)(de)(de)話，第(di)(di)二(er)透鏡(jing)5也可以(yi)由(you)中(zhong)央(yang)控制(zhi)單(dan)(dan)元(yuan)13移動。現(xian)在(zai)，通(tong)過泵9從(cong)儲存器7的(de)(de)(de)(de)相(xiang)應(ying)(ying)(ying)室6中(zhong)抽吸已經包含待(dai)引入第(di)(di)一(yi)層的(de)(de)(de)(de)細胞的(de)(de)(de)(de)待(dai)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)三維物(wu)體的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)層所需的(de)(de)(de)(de)可光(guang)聚(ju)合(he)(he)液體并(bing)經由(you)相(xiang)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)管(guan)線8和(he)管(guan)線系(xi)(xi)統(tong)10輸送到(dao)單(dan)(dan)獨的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器4。此(ci)后(hou)，將(jiang)來(lai)自(zi)第(di)(di)一(yi)光(guang)源(yuan)1的(de)(de)(de)(de)光(guang)和(he)來(lai)自(zi)第(di)(di)二(er)光(guang)源(yuan)2的(de)(de)(de)(de)光(guang)二(er)者聚(ju)焦在(zai)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器4上，使得位于(yu)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器4中(zhong)的(de)(de)(de)(de)可光(guang)聚(ju)合(he)(he)液體的(de)(de)(de)(de)聚(ju)合(he)(he)發(fa)(fa)生，并(bing)且由(you)此(ci)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)聚(ju)合(he)(he)結構牢固(gu)地粘附到(dao)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器4的(de)(de)(de)(de)內(nei)側。此(ci)后(hou)，剩(sheng)余的(de)(de)(de)(de)未聚(ju)合(he)(he)液體通(tong)過泵9經由(you)管(guan)線系(xi)(xi)統(tong)從(cong)反(fan)應(ying)(ying)(ying)容器4中(zhong)抽出并(bing)進料(liao)到(dao)廢物(wu)容器11。

根據(ju)(ju)由中央(yang)控制單(dan)(dan)(dan)元(yuan)13預先確定的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)，現在(zai)通(tong)過泵(beng)9從(cong)儲存器(qi)7的(de)(de)(de)相應(ying)(ying)(ying)(ying)室6中抽吸另外的(de)(de)(de)可光(guang)聚合(he)液體并經由相應(ying)(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)管線8和(he)管線系統10再(zai)次供應(ying)(ying)(ying)(ying)到(dao)反應(ying)(ying)(ying)(ying)容(rong)(rong)(rong)器(qi)4。中央(yang)控制單(dan)(dan)(dan)元(yuan)13現在(zai)使(shi)入射(she)(she)到(dao)反應(ying)(ying)(ying)(ying)容(rong)(rong)(rong)器(qi)上的(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)焦平(ping)面變化。為此目的(de)(de)(de)，中央(yang)控制單(dan)(dan)(dan)元(yuan)13激活電動機14，該電動機使(shi)反應(ying)(ying)(ying)(ying)容(rong)(rong)(rong)器(qi)4降低與(yu)第(di)一(yi)步驟中生產的(de)(de)(de)第(di)一(yi)層(ceng)的(de)(de)(de)聚合(he)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)厚度對應(ying)(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)高度。來自第(di)一(yi)光(guang)源(yuan)1的(de)(de)(de)光(guang)現在(zai)從(cong)上方(fang)照(zhao)射(she)(she)到(dao)反應(ying)(ying)(ying)(ying)容(rong)(rong)(rong)器(qi)4上以便生產第(di)二層(ceng)聚合(he)結(jie)(jie)構(gou)，其(qi)在(zai)第(di)一(yi)層(ceng)的(de)(de)(de)正上方(fang)形成并通(tong)過化學反應(ying)(ying)(ying)(ying)共價結(jie)(jie)合(he)到(dao)第(di)一(yi)層(ceng)上。

該步驟不再需要第二(er)光源2，因為僅對底層進行(xing)雙(shuang)面照(zhao)射，因為該層要特別牢固地粘附到反(fan)應(ying)容(rong)器(qi)4的內側。此后，尚未聚合的液體(ti)再次從反(fan)應(ying)容(rong)器(qi)4中(zhong)泵出，并(bing)且根據由中(zhong)央控制單元13預先(xian)確定的值(zhi)將另外的可(ke)聚合液體(ti)引入反(fan)應(ying)容(rong)器(qi)4中(zhong)。然后再次降低反(fan)應(ying)容(rong)器(qi)4，使得焦平面改(gai)變(bian)并(bing)且可(ke)以形成另外的層。重復這些步驟直(zhi)到生產(chan)所希望的三維物體(ti)。

如上(shang)所討論(lun)，多個聚(ju)(ju)合(he)步驟也可(ke)(ke)以在(zai)(zai)此在(zai)(zai)相(xiang)同的(de)層中連續地(di)進行，以便(bian)生產(chan)不(bu)(bu)同聚(ju)(ju)合(he)結構(gou)的(de)非均質(zhi)層。此外，可(ke)(ke)以從相(xiang)同的(de)可(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)(ye)體生產(chan)不(bu)(bu)同的(de)連續層。在(zai)(zai)這種情況下，不(bu)(bu)需要在(zai)(zai)第(di)一聚(ju)(ju)合(he)過(guo)程中從反(fan)(fan)應(ying)容器4中抽出尚未聚(ju)(ju)合(he)的(de)液(ye)(ye)體。相(xiang)反(fan)(fan)，反(fan)(fan)應(ying)容器4可(ke)(ke)以簡單地(di)降低以改變焦平面，使得(de)然后使用仍然存在(zai)(zai)于反(fan)(fan)應(ying)容器中的(de)可(ke)(ke)光(guang)聚(ju)(ju)合(he)液(ye)(ye)體的(de)剩(sheng)余部分在(zai)(zai)預先形成(cheng)的(de)層上(shang)生產(chan)另外的(de)聚(ju)(ju)合(he)結構(gou)層。

此外，中央控制(zhi)單(dan)(dan)元13還(huan)用于(yu)激(ji)活溫(wen)度(du)(du)調節單(dan)(dan)元18，其可以(yi)冷卻(que)和/或加(jia)熱反(fan)應容器4或反(fan)應容器4和/或儲存器7和/或儲存器7的(de)(de)室6周圍的(de)(de)空(kong)間，以(yi)提供(gong)限定的(de)(de)反(fan)應條件(jian)。溫(wen)度(du)(du)調節單(dan)(dan)元18使得(de)可以(yi)以(yi)特別簡單(dan)(dan)的(de)(de)方式使用溫(wen)度(du)(du)依賴性(xing)膠凝(ning)劑并形成溫(wen)度(du)(du)依賴性(xing)亞(ya)穩(wen)凝(ning)膠。

圖(tu)2示出了作為用于從可光聚合液體生產三維多細胞物(wu)體的裝置的另外的說明性實施例的另外的3d打印機(ji)。在此，相同(tong)的元(yuan)件用與圖(tu)1中相同(tong)的參考符號指定，在此方面參考關于圖(tu)1的以上說明。

圖2所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)3d打印機(ji)(ji)與圖1所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)3d打印機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)不同特別在(zai)(zai)于反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4的(de)(de)(de)(de)構(gou)(gou)造。具(ju)體(ti)(ti)地，在(zai)(zai)圖2所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)3d打印機(ji)(ji)中，載體(ti)(ti)板(ban)15被(bei)安排(pai)在(zai)(zai)用(yong)作待生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)三維物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)基(ji)材的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4內。在(zai)(zai)此，用(yong)來(lai)自(zi)第一光(guang)源1的(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)照射從反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4的(de)(de)(de)(de)下(xia)側進行(xing)。這(zhe)(zhe)意(yi)味著(zhu)在(zai)(zai)反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4內生(sheng)產(chan)具(ju)有面(mian)(mian)向(xiang)下(xia)的(de)(de)(de)(de)上(shang)側的(de)(de)(de)(de)待生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)三維物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)。待生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)底(di)層(ceng)(ceng)首先在(zai)(zai)載體(ti)(ti)板(ban)15上(shang)聚(ju)(ju)(ju)合(he)。此后(hou)(hou)，通(tong)過(guo)電動機(ji)(ji)14提升載體(ti)(ti)板(ban)15，使得然后(hou)(hou)在(zai)(zai)已經(jing)粘(zhan)附到載體(ti)(ti)板(ban)15的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)上(shang)生(sheng)產(chan)下(xia)一層(ceng)(ceng)。這(zhe)(zhe)意(yi)味著(zhu)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種情況下(xia)，通(tong)過(guo)載體(ti)(ti)板(ban)15的(de)(de)(de)(de)提升來(lai)移動從光(guang)源1向(xiang)反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4輻(fu)射的(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)焦(jiao)平面(mian)(mian)。在(zai)(zai)此，載體(ti)(ti)板(ban)15僅被(bei)提升這(zhe)(zhe)么遠使得已經(jing)形(xing)成在(zai)(zai)其上(shang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)合(he)結構(gou)(gou)層(ceng)(ceng)剛好(hao)接觸位于反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4中的(de)(de)(de)(de)可(ke)聚(ju)(ju)(ju)合(he)液(ye)體(ti)(ti)16的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)。當來(lai)自(zi)光(guang)源1的(de)(de)(de)(de)光(guang)然后(hou)(hou)被(bei)輻(fu)射到反(fan)(fan)應(ying)容(rong)器4中時，由此形(xing)成的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)合(he)結構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)另外的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)直接沉積在(zai)(zai)已經(jing)預(yu)先生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)上(shang)，因(yin)此可(ke)以發生(sheng)彼此兩層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)共(gong)價結合(he)，從而為最終生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)賦予高的(de)(de)(de)(de)穩定性。

由(you)于(yu)僅為圖2的3d打(da)印機提(ti)供單個反應容器4，將泵9連接到反應容器4的管(guan)線系統10也(ye)僅是單個管(guan)線。

為了使載(zai)(zai)體(ti)(ti)板(ban)15上生產(chan)的(de)(de)物(wu)體(ti)(ti)容易地(di)從載(zai)(zai)體(ti)(ti)板(ban)15可(ke)移除(chu)，還提供(gong)了無(wu)菌(jun)空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)源(yuan)16，其可(ke)以(yi)通過空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)管線17與載(zai)(zai)體(ti)(ti)板(ban)15流體(ti)(ti)連(lian)通。當三維物(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)完成時，可(ke)以(yi)通過在(zai)載(zai)(zai)體(ti)(ti)板(ban)15的(de)(de)下側與所(suo)生產(chan)的(de)(de)物(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)第一(yi)層之間的(de)(de)無(wu)菌(jun)空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)源(yuan)16強制空(kong)氣(qi)(qi)，使得物(wu)體(ti)(ti)可(ke)以(yi)容易地(di)從載(zai)(zai)體(ti)(ti)板(ban)15上移除(chu)。

在圖1的(de)(de)說明性實施例和圖2的(de)(de)說明性實施例二者中，除了(le)以上提(ti)及的(de)(de)功能之外，中央(yang)控制單元13還用(yong)于控制由(you)光(guang)源產生的(de)(de)圖像或圖案(an)、曝(pu)光(guang)的(de)(de)持續時間(jian)、反應容器4或反應容器4內的(de)(de)載體(ti)15的(de)(de)高度、焦平面、反應容器4內的(de)(de)可光(guang)聚合(he)液(ye)體(ti)16的(de)(de)填充水平、可光(guang)聚合(he)液(ye)體(ti)的(de)(de)選擇(ze)和/或設置在管線8和管線系統10中的(de)(de)閥。以這種方式，3d打印機(ji)可以完全自動地操(cao)作(zuo)并且基于相應提(ti)供的(de)(de)數(shu)據生產三維物體(ti)而(er)不與用(yong)戶(hu)交(jiao)互。

如在(zai)圖1的(de)說(shuo)明性(xing)實施例中，提供了(le)溫度調節單元(yuan)18。在(zai)此(ci)方面參(can)考上(shang)述(shu)說(shuo)明。

通(tong)過下面說明的進(jin)一步說明性實(shi)施例，提出了(le)所(suo)用的可(ke)光聚合液體的可(ke)能的溫(wen)度敏感(gan)性。

通過添加(jia)溫度(du)敏感物(wu)質(zhi)(zhi)，特別是反向溫度(du)敏感物(wu)質(zhi)(zhi)，可(ke)(ke)以進(jin)一步提高懸掛物(wu)體和中空室的(de)產生(sheng)。例如(ru)，物(wu)質(zhi)(zhi)如(ru)泊(bo)洛沙姆可(ke)(ke)以在(zai)此以這(zhe)樣的(de)濃度(du)混合(he)，使得(de)可(ke)(ke)光聚合(he)液體或不可(ke)(ke)光聚合(he)液體即使在(zai)沒有光照射的(de)情況下也在(zai)所希望的(de)溫度(du)范圍內凝膠化。

例如(ru)(ru)，該(gai)方法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)如(ru)(ru)下(xia)：如(ru)(ru)果(guo)(guo)凝(ning)膠(jiao)化(hua)(hua)要在(zai)(zai)大約20℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)下(xia)實(shi)現(xian)，將(jiang)(jiang)泊洛(luo)沙姆以(yi)(yi)(yi)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)混(hun)合(he)到(dao)(dao)可(ke)(ke)光(guang)聚(ju)合(he)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)中(zhong)使得該(gai)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)在(zai)(zai)該(gai)區域(yu)中(zhong)凝(ning)膠(jiao)化(hua)(hua)。多(duo)種泊洛(luo)沙姆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)物也是(shi)可(ke)(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)(ru)果(guo)(guo)可(ke)(ke)能，液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)首先可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)冷卻(que)到(dao)(dao)低(di)于凝(ning)膠(jiao)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)。如(ru)(ru)果(guo)(guo)希望物體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)懸掛(gua)結(jie)構，則(ze)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)將(jiang)(jiang)含有溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)敏(min)(min)感膠(jiao)凝(ning)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)加熱(re)到(dao)(dao)高(gao)(gao)于膠(jiao)凝(ning)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)。液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)然后凝(ning)膠(jiao)化(hua)(hua)。與此同時(shi)，液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)也可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)光(guang)聚(ju)合(he)。如(ru)(ru)果(guo)(guo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)敏(min)(min)感液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)沒有光(guang)聚(ju)合(he)，則(ze)該(gai)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)在(zai)(zai)升高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)下(xia)將(jiang)(jiang)是(shi)固體(ti)(ti)，但是(shi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)通(tong)過將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)降低(di)到(dao)(dao)低(di)于凝(ning)膠(jiao)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)(zai)任何時(shi)候再(zai)次(ci)液(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)。因此，溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)敏(min)(min)感的(de)(de)(de)(de)(de)(de)凝(ning)膠(jiao)化(hua)(hua)組(zu)分可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)起支撐(cheng)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用，直到(dao)(dao)印(yin)刷(shua)過程(cheng)結(jie)束。在(zai)(zai)印(yin)刷(shua)完成后，溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)再(zai)次(ci)降低(di)到(dao)(dao)以(yi)(yi)(yi)上提及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)說明性凝(ning)膠(jiao)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)20℃以(yi)(yi)(yi)下(xia)。其結(jie)果(guo)(guo)是(shi)，液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非聚(ju)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)敏(min)(min)感部(bu)分再(zai)次(ci)液(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)并可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)被泵送(song)離開。如(ru)(ru)果(guo)(guo)凝(ning)膠(jiao)液(ye)(ye)(ye)化(hua)(hua)，則(ze)移除支撐(cheng)結(jie)構，并且現(xian)在(zai)(zai)光(guang)聚(ju)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)刷(shua)物體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)以(yi)(yi)(yi)前支撐(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分自由懸掛(gua)。

圖(tu)(tu)3示(shi)(shi)出(chu)了在反(fan)應(ying)容(rong)(rong)器4中(zhong)(zhong)印刷的(de)物體(ti)19。印刷物體(ti)19由多(duo)個疊(die)加的(de)聚合結構20、21、22構成，它們僅(jin)在圖(tu)(tu)3的(de)圖(tu)(tu)示(shi)(shi)中(zhong)(zhong)示(shi)(shi)意性(xing)地示(shi)(shi)出(chu)。底部聚合結構在用作載體(ti)板的(de)平臺(tai)23上形(xing)成。平臺(tai)23通過中(zhong)(zhong)央安排的(de)支架24連接(jie)到反(fan)應(ying)容(rong)(rong)器4的(de)底部。支架24在平臺(tai)23與反(fan)應(ying)容(rong)(rong)器4的(de)底部之間提(ti)供距離a。

平臺23和支架24一起(qi)形(xing)成載體(ti)25，其(qi)也(ye)可(ke)(ke)以(yi)被稱為(wei)載體(ti)結構。孔26在平臺23中形(xing)成，液(ye)(ye)體(ti)可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)(guo)(guo)這(zhe)些(xie)孔流到反(fan)應容器(qi)4的(de)底部。液(ye)(ye)體(ti)然后可(ke)(ke)以(yi)以(yi)特別簡單的(de)方(fang)式通過(guo)(guo)(guo)管線系統10被抽出(在這(zhe)方(fang)面也(ye)參照(zhao)圖1和2)。以(yi)這(zhe)種方(fang)式，此外，新(xin)鮮液(ye)(ye)體(ti)可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)(guo)(guo)管線系統10簡單地引入反(fan)應容器(qi)中并且良好地分布，因為(wei)底部聚合(he)結構20然后不阻礙(ai)液(ye)(ye)體(ti)分布。

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