【技術實現步驟摘要】
本申請涉及先進制造，特別是一種駐波組裝裝置、組裝器皿、組裝方法及應用。
技術介紹
1、組織器官制造定義為基于組織工程原理，采用先進生物制造技術在體外工程化構建仿生組織器官結構，用于體內病變組織器官的移植修復與替代，以及體外生理與病理模型的構建。
2、目前組織器官生物制造主要有生物3d打印與生物組裝兩種策略。生物組裝是指按預先設定的2d或3d模型，通過自動組裝預先形成的模塊單元(包括細胞或細胞聚集體、細胞和生物材料復合體)，制造仿生的多層次結構。生物組裝能夠在沒有外部支架的情況下建立組織結構，是一種更加貼近自然生理狀態的制造策略。
3、法拉第波由英國物理學家michael?faraday于1831年提出，定義為由液體層的上下垂直振蕩產生的加速度所引起的非線性駐波。法拉第波生物組裝方法通過聲波產生的聲輻射力或流體作用力，可在幾秒內實現場內模塊的組裝，具有非接觸、非侵入、高效成型等特點，可最大限度地減少對細胞的損傷，在組織器官的工程化構建中展現出獨特的技術優勢與巨大的應用潛力。
4、然而，早期法拉第波生物組裝技術局限于單層組裝，盡管組裝單元(如細胞球，載細胞微球等)本身具有一定的三維結構，但是跟體內組織器官的復雜多層、各向異性三維結構相比，仍存在較大差距，這極大地限制了法拉第波生物組裝在組織器官制造中的應用前景。2022年，xiao等首次提出了法拉第波多層組裝方法，其通過原位層層疊加組裝腔室的方式，以固化后的上一層作為下一層組裝的基底，將法拉第波生物組裝技術從單層組裝拓展至多層組裝。
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6、這是由于法拉第波生物組裝需要一定厚度的液體層，當組裝腔室高度過低(一般指<0.8mm)時，由于薄液面形成的強表面張力，難以激發出穩定的法拉第駐波場從而驅動組裝單元實現圖案化(法拉第波介導的水力拖拽力對微粒圖案化的研究及其生物制造應用，劉念，武漢大學，2020)。因此，現有多層組裝方法每層厚度往往大于0.8mm，導致不同層圖案間的距離過遠。
技術實現思路
1、本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本申請提出一種駐波組裝裝置、組裝器皿、組裝方法及應用，駐波組裝裝置有利于構建具有低間距的多層結構。
2、本申請還提出可以作為駐波組裝裝置的組裝載體使用，用于容納多層結構的組裝器皿。
3、本申請還提出多層結構的組裝方法。
4、本申請還提出采用組裝方法制造獲得的多層結構。
5、本申請還提出組裝方法的應用。
6、根據本申請提供的駐波組裝裝置，包括組裝臺和固化組件，所述組裝臺用于放置組裝載體，所述組裝臺形成有豎直貫通的透光孔，所述透光孔用于暴露所述組裝載體的底部，所述固化組件包括光源和熱源，所述固化組件位于所述透光孔的下方，所述固化組件用于從底部固化所述組裝載體中的預組裝液。
7、根據本申請提供的駐波組裝裝置，至少具有如下技術效果：通過在組裝臺的下方設置固化組件，使得固化組件能夠從底部對組裝載體中的預組裝液進行光固化或熱固化，通過控制固化的進程，能夠實現選擇性地穩定(完全或者部分固化)底層的預組裝液，形成厚度小于預組裝液厚度的結構層，有利于制作出厚度小于形成穩定的駐波場所需的最小厚度的結構層，因此駐波組裝裝置有利于構建具有低間距的多層結構。
8、根據本申請的一些實施例，所述熱源包括變溫膜，所述變溫膜設置在所述組裝臺的底部，所述變溫膜覆蓋所述透光孔，所述變溫膜的材料采用透明材料，所述光源位于所述變溫膜的下方。
9、根據本申請的一些實施例，所述駐波組裝裝置包括激勵組件，所述激勵組件包括承托臂和換能器，所述組裝臺設置在所述承托臂上，所述承托臂設置在所述換能器上，所述換能器用于產生振動，以通過所述承托臂在所述預組裝液中產生駐波。
10、根據本申請的一些實施例，所述駐波組裝裝置包括卡扣，所述卡扣可活動地設置在所述組裝臺上，所述卡扣用于壓緊固定所述組裝載體。
11、根據本申請提供的組裝器皿，包括器皿本體和底蓋，所述器皿本體形成有豎直貫通的組裝腔室，所述底蓋設置在所述器皿本體上，所述底蓋封閉所述組裝腔室的底部，所述底蓋的材料采用透明材料。
12、根據本申請提供的組裝器皿，至少具有如下技術效果：組裝器皿可作為駐波組裝裝置的組裝載體，通過設置透明的底蓋，能夠從底部對組裝器皿內的預組裝液進行光固化，實現選擇性地穩定底層的預組裝液，通過設置導熱性更好的底蓋，使得熱量主要從底蓋向預組裝液傳輸，實現選擇性地穩定底層的預組裝液，這樣有利于制作出厚度小于形成穩定的駐波場所需的最小厚度的結構層，因此組裝器皿有利于構建具有低間距的多層結構。
13、根據本申請提供的組裝方法，包括：向組裝腔室加入預組裝液，所述預組裝液包括組裝單元和生物墨水，所述生物墨水具有光敏性和/或溫敏性；在所述組裝單元沉降至預組裝液的底層之后，施加駐波使所述組裝單元圖案化聚集；從底部穩定底層的所述生物墨水，以固定圖案化的所述組裝單元，獲得第一層結構層；補充所述預組裝液，并按照以上流程，以第一層所述結構層為基礎制造下一層所述結構層。
14、根據本申請提供的組裝方法，至少具有如下技術效果：通過在組裝單元沉降至底層后進行圖案化，再結合采用從底部穩定的方式，僅選擇性地穩定住位于底層的一部分生物墨水，從而在預組裝液的底層形成具有圖案化的組裝單元的結構層，這樣能夠使得結構層的厚度小于圖案化時組裝腔室內預組裝液的高度，從而能夠減小位于相鄰結構層中的組裝單元的間距，構建具有低間距的多層結構。
15、根據本申請的一些實施例，補充所述預組裝液，包括，移除位于所述組裝腔室上層的所述預組裝液，向所述組裝腔室加入新的所述預組裝液。
16、根據本申請的一些實施例，在移除所述預組裝液之后，加入新的所述預組裝液之前，使所述結構層完全固化。
17、根據本申請的一些實施例，在圖案化所述組裝單元時，所述預組裝液的高度大于或等于形成穩定的駐波場所需的最小厚度，所述結構層的厚度小于形成穩定的駐波場所需的最小厚度。
18、根據本申請的一些實施例，所述預組裝液的高度大于或等于0.8mm。
19、根據本申請的一些實施例，所述結構層的厚度小于0.5mm。
20、根據本申請的一些實施例，按設定時間從底部照射所述預組裝液，以控制所述結構層的厚度。
21、根據本申請的一些實施例，按設定時間從底部加熱所述預組裝液，以控制所述結構層的厚度。
22、根據本申請的一些實施例，所述組裝單元和所述生物墨水首先混合形成所述預組裝液，再加入所述組裝腔室。
23、根據本申請的一些實施例，靜置所述組裝腔室中的所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種駐波組裝裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的駐波組裝裝置，其特征在于，所述熱源包括變溫膜，所述變溫膜設置在所述組裝臺的底部，所述變溫膜覆蓋所述透光孔，所述變溫膜的材料采用透明材料，所述光源位于所述變溫膜的下方。
3.根據權利要求2所述的駐波組裝裝置，其特征在于，所述駐波組裝裝置包括激勵組件，所述激勵組件包括承托臂和換能器，所述組裝臺設置在所述承托臂上，所述承托臂設置在所述換能器上，所述換能器用于產生振動，以通過所述承托臂在所述預組裝液中產生駐波。
4.根據權利要求1所述的駐波組裝裝置，其特征在于，所述駐波組裝裝置包括卡扣，所述卡扣可活動地設置在所述組裝臺上，所述卡扣用于壓緊固定所述組裝載體。
5.一種組裝器皿，其特征在于，包括器皿本體和底蓋，所述器皿本體形成有豎直貫通的組裝腔室，所述底蓋設置在所述器皿本體上，所述底蓋封閉所述組裝腔室的底部，所述底蓋的材料采用透明材料和/或所述底蓋的導熱系數大于所述器皿本體的導熱系數。
6.一種組裝方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的組裝方法
8.根據權利要求7所述的組裝方法，其特征在于，在移除所述預組裝液之后，加入新的所述預組裝液之前，使所述結構層完全固化。
9.根據權利要求6所述的組裝方法，其特征在于，在圖案化所述組裝單元時，所述預組裝液的高度大于或等于形成穩定的駐波場所需的最小厚度，所述結構層的厚度小于形成穩定的駐波場所需的最小厚度，并實現多層的結構構建。
10.如權利要求6至9任一項所述的組裝方法在以下任一項中的應用：
...【技術特征摘要】
1.一種駐波組裝裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的駐波組裝裝置，其特征在于，所述熱源包括變溫膜，所述變溫膜設置在所述組裝臺的底部，所述變溫膜覆蓋所述透光孔，所述變溫膜的材料采用透明材料，所述光源位于所述變溫膜的下方。
3.根據權利要求2所述的駐波組裝裝置，其特征在于，所述駐波組裝裝置包括激勵組件，所述激勵組件包括承托臂和換能器，所述組裝臺設置在所述承托臂上，所述承托臂設置在所述換能器上，所述換能器用于產生振動，以通過所述承托臂在所述預組裝液中產生駐波。
4.根據權利要求1所述的駐波組裝裝置，其特征在于，所述駐波組裝裝置包括卡扣，所述卡扣可活動地設置在所述組裝臺上，所述卡扣用于壓緊固定所述組裝載體。
5.一種組裝器皿，其特征在于，包括器皿本體和底蓋，所述器皿本體形成有豎直貫通的組裝腔室，所述底蓋設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周金生，周江保，肖林，朱靜，陳贈宇，吳立友，陽玲玲，李京儒，王楷豪，林爽，鄭立新，
申請(專利權)人：深圳康沃先進制造科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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