DE102016115066A1 - DREIDTMENSIONALE GEWEBEDRUCKVORRICHTUNG, DREIDIMENSiONALES GEWEBEDRUCKVERFAHREN UND KUNSTHAUT - Google Patents

DREIDTMENSIONALE GEWEBEDRUCKVORRICHTUNG, DREIDIMENSiONALES GEWEBEDRUCKVERFAHREN UND KUNSTHAUT Download PDF

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Abstract

Es wird ein dreidimensionales Gewebedruckverfahren offenbart. Das dreidimensionale Gewebedruckverfahren beinhaltet die nachfolgenden Schritte: Durchführen eines großen Halteständerdruckes zur Bildung eines ersten Druckkörpers, Durchführen eines kleinen Halteständerdruckes zur Bildung eines zweiten Druckkörpers auf dem ersten Druckkörper und Bildung einer Gewebestruktur durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper. Darüber hinaus werden außerdem eine dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung und eine Kunsthaut vorgestellt.

Description

  • QUERVERVEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht auch die Priorität der taiwanesischen Patentanmeldung mit der Nr. 104137567 , die beim Taiwanesischen Patentamt am 13. November 2015 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin durch Verweis darauf aufgenommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Offenbarung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung, ein Druckverfahren und Kunsthaut und insbesondere auf eine dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung, ein dreidimensionales Gewebedruckverfahren und Kunsthaut.
  • HINTERGRUND
  • Dem Fortschritt in der computergestützten Fertigung (engl. computer-aided manufacturing, CAM) folgend, entwickeln Hersteller eine Technologie zum dreidimensionalen Drucken, welche imstande ist, das ursprüngliche konzeptionelle Design schnell zu fertigen.
  • Die additive Herstellung ist eine schnelle Prototypenfertigungstechnologie und deren Fertigungsprozess dient dazu, um ein dreidimensionales Modell durch das computergestützte Design zu schaffen, wobei das Modell dann durch kleine Abstände horizontal in Querprofile unterteilt wird, wobei danach unter Nutzung der Fertigungseinrichtungen eine Flüssigkeit, ein Pulver, ein streifenförmiges oder plättchenförmiges Material eingesetzt wird, um entsprechend der Form der Querprofile Lage für Lage gedruckt, ausgehärtet und verbunden zu werden und anschließend so zusammengefügt zu werden, um eine Einheit zu bilden. Herkömmliche Schneidearbeiten verwenden eine ”Substraktion”, um von einem Materialstück die unerwünschten Teile zu entfernen, wohingegen die additive Herstellung eine ”Addition” verwendet, um die benötigten Teile durch eine druckähnliche Methode in einer dreidimensionalen Struktur anzuordnen und wird deshalb als dreidimensionale Drucktechnologie bezeichnet.
  • Die vorab genannte dreidimensionale Drucktechnologie kann nicht nur die Schwierigkeit überwinden, dass ein Maschinenwerkzeug nicht imstande ist, um eine komplexe geometrische Form zu schaffen, sondern ist außerdem in der Lage, einen Prototypen ohne eine Beschränkung von deren Formen schnell zu fertigen, wodurch sie auf dem Markt bevorzugt wird. Durch den jahrelangen Fortschritt von einer vorwiegenden Herstellung des Prototyps aus einem Polymermaterial zur Entwicklung von industriellen Gütern und Werkzeugen, ist es auch möglich, dass ein biomedizinisches Material und die benötigten biomedizinischen Produkte, wie beispielsweise medizinisch gestützte Anwendungen, Gerüste, die als Gewebefunktionsrahmen verwendet werden, usw., funktionsfähig und herstellbar sind. Darunter bilden die erfolgreichen medizinischen Programme zur Geweberegenerations- und Rekonstruktionstechnologie die Entwicklungsrichtungen mit den größten Herausforderungen und der maximalen Wirkungskraft und Nutzen für die Menschheit.
  • Obwohl die Phase der technologischen Entwicklung der Gewebezüchtung bereits über einundzwanzig Jahre andauert, ist kein großer Durchbruch gelungen. Der Hauptgrund dafür ist, dass die bestehende Technologie nicht in der Lage ist, eine komplizierte Gewebestruktur, welche die geforderten Funktionen besitzt, zu erzeugen und zu produzieren. Jüngst hat die dreidimensionale Gewebedrucktechnologie neue Hoffnung für die Entwicklung der Gewebezüchtungstechnologie gegeben. Konzeptionell kann die dreidimensionale Gewebedrucktechnologie die korrekten Positionen der Zellen in dem Gewebe, Zellzwischenräume und aktive Moleküle an jedem Punkt in dem dreidimensionalen Raum erscheinen lassen und kann Produkte mit unterschiedlichem Aussehen, verschiedenen Zellen oder aktiver molekularer Dichte anfertigen. Was die Idee des Gewebedrucks betrifft, so ist das ausgedruckte Produkt, was die bestehende Vorrichtung zum Drucken von Gewebe anbelangt, obwohl das Gesamtkonzept entwickelt wurde, lediglich ein Makromolekülgewebeersatz, der das Erscheinungsbild eines Gewebes besitzt. Wie eine Gewebestruktur mit einer geeigneten Wachstumsumgebung für Zellen bereitgestellt werden kann, erfordert noch immer Durchbrüche bei den Engpässen.
  • KURZFASSUNG
  • Die Erfindung stellt eine dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung bereit, die imstande ist, die Integrität und mechanische Festigkeit der dreidimensionalen Gewebestruktur bereitzustellen, und außerdem imstande ist, die Präzision des ”Druckes der Mikrostruktur” auf bis zu 20~200 Mikron zu verbessern, und ferner imstande ist, die Zellfunktion nach dem Druck zu erhalten, um eine Genmutation und funktionelle Variation der Zelle zu vermeiden.
  • Die Erfindung stellt ein dreidimensionales Gewebedruckverfahren bereit, das imstande ist, eine dreidimensionale Gewebestruktur aufzubauen, die eine ausreichende mechanische Festigkeit für das Gewebe bereitstellt, wobei die Genauigkeit des ”Druckes der Mikrostruktur” auf bis zu 20~200 Mikron verbessert werden kann, wobei ferner eine dreidimensionale Gewebestruktur aufgebaut wird, die für die Zellwachstumsbedingungen geeignet ist.
  • Die Erfindung stellt eine Kunsthaut bereit, die durch einen Druck unter Verwendung der vorab genannten dreidimensionalen Gewebedruckvorrichtung und des Verfahrens gebildet wird. Diese Einrichtung und Methode ist zur Ausführung eines kundenspezifischen Druckes geeignet. Darüber hinaus kann die Kunsthaut das Hautwachstum fördern, da sie Wachstumsfaktoren enthält.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung bereit, welche eine dreidimensional bewegliche Plattform, eine Instillationseinheit und eine Trägereinheit beinhaltet. Die Instillationseinheit, die mit der dreidimensional beweglichen Plattform verbunden ist, umfasst ferner eine große Halteständerdruckvorrichtung und eine kleine Halteständerdruckvorrichtung. Dabei umfasst die große Halteständerdruckvorrichtung, die zum Einfüllen eines Materials des Temperaturreaktionstyps verwendet wird, ferner ein temperaturgesteuertes Modulationsmodul, wobei die kleine Halteständerdruckvorrichtung zum Einfüllen eines Materials dient. Die Trägereinheit, die mit der dreidimensional beweglichen Plattform verbunden ist und gegenüber der Instillationseinheit positioniert ist, umfasst ferner ein Heizelement, wobei das temperaturgesteuerte Modulationsmodul verwendet wird, um das in der großen Halteständerdruckvorrichtung enthaltene Material des Temperaturreaktionstyps zu kühlen, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform die große Halteständerdruckvorrichtung bewegt, welche das Material des Temperaturreaktionstyps enthält, das nach dem Herunterkühlen auf die Trägereinheit herausgedrückt wird. Das Heizelement erwärmt das Material des Temperaturreaktionstyps nach dem Herunterkühlen, um einen ersten Druckkörper zu bilden. Die kleine Halteständerdruckvorrichtung entwickelt nach dem Anlegen einer elektrischen Spannung eine Spannungsdifferenz zu der Trägereinheit, die dazu führt, dass das in der kleinen Halteständerdruckvorrichtung enthaltene Material einen Mikrostrahlstrom bildet. Die dreidimensional bewegliche Plattform bewegt die kleine Halteständerdruckvorrichtung, was dazu führt, dass der Mikrostrahlstrom den ersten Druckkörper bedruckt, wodurch ein zweiter Druckkörper gebildet wird, wobei durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein dreidimensionales Gewebedruckverfahren bereit, welches die folgenden Schritte beinhaltet: Ausführen eines großen Halteständerdruckes zur Ausbildung eines ersten Druckkörpers und Ausführen eines kleinen Halteständerdruckes zur Ausbildung eines zweiten Druckkörpers auf dem ersten Druckkörper, wobei durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt einen Kunsthaut bereit, welche einen ersten Druckkörper, einen zweiten Druckkörper und eine Mehrzahl von Fasermutterzellen des menschlichen Körpers beinhaltet. Der erste Druckkörper ist durch ein Material des Temperaturreaktionstyps und durch den Prozess des Abkühlens des Materials des Temperaturreaktionstyps und Aushärtens gebildet, wobei das Material einen Mikrostrahlstrom bildet, der auf den ersten Druckkörper gedruckt wird, um einen zweiten Druckkörper zu bilden, wobei durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet wird, und wobei die Mehrzahl von Fasermutterzellen des menschlichen Körpers an der durch die Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper ausgebildeten Gewebestruktur positioniert sind.
  • Basierend auf den vorstehenden Angaben besteht der erste Druckkörper bei der dreidimensionalen Gewebedruckvorrichtung, dem dreidimensionalen Gewebedruckverfahren und der Kunsthaut gemäß der Erfindung aus einem Material des Temperaturreaktionstyps. Das Material des Temperaturreaktionstyps zeigt sich durch den Abkühlprozess in einem Strömungszustand. Mit dem Material des Temperaturreaktionstyps im Strömungszustand wird ein Bewegen- und- Drucken an der Lagerplatte ausgeführt und es formt durch einen Heiz- und Aushärteprozess einen ersten Druckkörper, um einen Hauptaufnahmeständer bereitzustellen, welcher mechanische Festigkeit besitzt. Anschließend wird eine elektrische Spannung angelegt, wodurch das Material einen Mikrostrahlstrom formt, wobei der Mikrostrahlstrom auf den ersten Druckkörper gedruckt wird, um einen zweiten Druckkörper auszubilden, der eine Zellverbindung bereitstellt, welche dadurch, dass die Linienbreite der kleinen Halteständerdruckvorrichtung verhältnismäßig kleiner ist, zwischen den ersten Druckkörpern hergestellt werden kann und dazwischen mit dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet wird, um eine ausreichende mechanische Festigkeit bereitzustellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Verwirklichung von diesen und anderen Zielen der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
  • 1 eine schematische Darstellung der dreidimensionalen Gewebedruckvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
  • 2 eine teilweise schematische Darstellung der Infusionseinheit und des Z-Achsenantriebselements gemäß der Erfindung ist,
  • 3 eine schematische Darstellung der Infusionseinheit gemäß der Erfindung ist,
  • 4 eine schematische Darstellung der teilweisen strukturellen Elemente der erfindungsgemäßen Infusionseinheit aus 3 ist,
  • 5 eine schematische Darstellung der teilweisen strukturellen Elemente der erfindungsgemäßen Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung aus 3 ist,
  • 6 eine schematische Darstellung des temperaturgesteuerten Modulationsmoduls und der Spritzenträgerplatte gemäß der Erfindung aus 3 ist,
  • 7 eine schematische Querschnittsansicht des temperaturgesteuerten Modulationsmoduls und der Injektionsvorrichtung gemäß der Erfindung aus 3 ist,
  • 8 eine schematische Darstellung der Injektionsvorrichtung der kleinen Halteständerdruckvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
  • 9 eine schematische Darstellung ist, die die kleine Halteständerdruckvorrichtung gemäß der Erfindung aus 8 während der Durchführung eines Druckvorgangs zeigt,
  • 10 eine schematische Darstellung ist, welche die Druckausführung des dreidimensionalen Gewebes gemäß der Erfindung zeigt,
  • 11 ein Flussdiagramm des Druckverfahrens des dreidimensionalen Gewebes gemäß der Erfindung ist,
  • 12 eine schematische Darstellung eines weiteren Flussdiagramms des großen Halteständerdruckes gemäß der Erfindung ist,
  • 13 eine schematische Darstellung eines weiteren Flussdiagramms des kleinen Halteständerdruckes gemäß der Erfindung ist,
  • 14A bis 14D schematische Darstellungen sind, die die Überwachung des Zellwachstums während des kleinen Halteständerdruckes gemäß der Erfindung zeigen,
  • 15 eine schematische Darstellung ist, die die an dem Halteständerzusatz gemäß der Erfindung positionierten Zellen zeigt,
  • 16 eine Kristallographie des Zellgewebes des echten elektrischen Feldtests gemäß der Erfindung ist,
  • 17 eine simulierte schematische Darstellung der kleinen Halteständerdruckvorrichtung gemäß der Erfindung ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Die folgenden Beschreibungen betreffen Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei einige spezielle konkrete Beispiele verwendet werden. Diejenigen, die Fachmann auf dem Gebiet sind, sind in der Lage, die erfindungsgemäßen Vorteile und Wirkungen durch den durch die Patentbeschreibung der Erfindung offenbarten Inhalt leicht zu verwirklichen.
  • 1 ist eine schematische Darstellung der dreidimensionalen Gewebedruckvorrichtung der Erfindung, während 2 eine schematische Teildarstellung der Infusionseinheit und des Z-Achsenantriebselements der Erfindung ist. Zum einen beinhaltet die dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung (100) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt ist, eine Instillationseinheit (110), eine dreidimensional bewegliche Plattform (120) und eine Trägereinheit (130), wobei sowohl die Instillationseinheit (110) als auch die Trägereinheit (130) mit der dreidimensional beweglichen Plattform (120) verbunden sind, wobei die Trägereinheit (130) und die Instillationseinheit (110) einander gegenüberliegen.
  • Die dreidimensional bewegliche Plattform (120) beinhaltet eine Basisaufnahme (150), ein X-Achsenantriebselement (122), ein Y-Achsenantriebselement und ein Z-Achsenantriebselement (126), wobei das X-Achsenantriebselement (122), das Y-Achsenantriebselement und das Z-Achsenantriebselement (126) jeweils an der Basisaufnahme (150) angebracht sind.
  • Im Detail beschrieben beinhaltet die Basisaufnahme (150) ein Bodenteil (152), einen linken Halteständer (154), einen rechten Halteständer (156) und eine Basisaufnahmenrückseitenplatte (158), wobei der linke Halteständer (154) und der rechte Halteständer (156) an dem Bodenteil (152) montiert sind, während die Basisaufnahmenrückseitenplatte (158) durch den linken Halteständer (154) und den rechten Halteständer (156) sicher festgeklemmt wird.
  • Das Y-Achsenantriebselement (124), welches an dem Bodenteil (152) positioniert ist, beinhaltet ein Y-Achsenkabelschutzrohr (124a) und eine Y-Achsenhauptleitungsdose (124b), wobei das Y-Achsenkabelschutzrohr (124a) zwischen dem Y-Achsenantriebselement (124) und der Y-Achsenhauptleitungsdose (124b) positioniert ist.
  • Die Trägereinheit (130), die an dem Y-Achsenantriebselement (124) positioniert ist, welches eine Bewegung der Trägereinheit (130) entlang der Y-Achsenrichtung antreiben kann, beinhaltet ein Heizelement (140) und eine Kulturschale (50).
  • Das X-Achsenantriebselement (122) und das Z-Achsenantriebselement (126) sind jeweils an dem linken Halteständer (154) und dem rechten Halteständer (156) montiert, wobei das X-Achsenantriebselement (122) ein X-Achsenkabelschutzrohr (122a) umfasst.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass das Z-Achsenantriebselement (126), dessen innere Struktur in 2 gesehen werden kann, gemäß der Darstellung in 1 durch ein Metallblechteil abgedeckt und abgeschirmt ist. Die Instillationseinheit (110), die an dem Z-Achsenantriebselement (126) vorgesehen ist, das eine Bewegung der Instillationseinheit (110) in Z-Achsenrichtung antreiben kann, umfasst eine große Halteständerdruckvorrichtung (110a), eine kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) und eine Zelldruckvorrichtung (110c). Es sei auch darauf hingewiesen, dass die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b), wie in 1 gezeigt ist, zwischen der großen Halteständerdruckvorrichtung (110a) und der Zelldruckvorrichtung (110c) angeordnet ist, aber dies in der tatsächlichen Ausführungsform nicht beschränkt ist, wobei es ganz auf die tatsächliche Situation ankommt, sodass die Anordnungsreihenfolge der großen Halteständerdruckvorrichtung (110a), der kleinen Halteständerdruckvorrichtung (110b) und der Zelldruckvorrichtung (110c) angepasst werden kann.
  • 3 ist eine schematische Darstellung der Infusionseinheit der Erfindung. 4 ist eine schematische Darstellung der teilweisen strukturellen Elemente der erfindungsgemäßen Infusionseinheit aus 3. 5 ist eine schematische Darstellung der teilweisen strukturellen Elemente der Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung aus 3 der Erfindung, während 6 eine schematische Darstellung des temperaturgesteuerten Modulationsmoduls und der Spritzenträgerplatte aus 3 der Erfindung ist.
  • Wie in 2 bis 6 gezeigt ist, beinhaltet die Instillationseinheit (110) einen Antriebsmotor (112), eine Antriebs-Gleit-Plattform (114), eine Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung (116), eine Spritzenträgerplatte (117), ein temperaturgesteuertes Modulationsmodul (118) und eine Injektionsvorrichtung (119).
  • Der Antriebsmotor (112), der mit der Antriebs-Gleit-Plattform (114) verbunden ist, beinhaltet ein Reduzierstück (112a). Die Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung (116) ist an der Antriebs-Gleit-Plattform (114) angebracht.
  • Die Injektionsvorrichtung (119) umfasst eine Injektionsschubstange (119a), ein Injektionsgehäuse (119b) und einen Nadelkopf (119c), wobei das Injektionsgehäuse (119b) durch das temperaturgesteuerte Modulationsmodul (118) angebracht ist, wobei die Spritzenträgerplatte (117) in das temperaturgesteuerte Modulationsmodul (118) eingesetzt ist, um das Injektionsgehäuse (119b) zurückzuhalten, und wobei der Nadelkopf (119c) an einem Ende des Injektionsgehäuses (119b) positioniert ist, während ein Ende der Injektionsschubstange (119a) beweglich in das Injektionsgehäuse (119b) eingesteckt ist, wobei das andere Ende der Injektionsschubstange (119a) durch die Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung (116) mit der Antriebs-Gleit-Plattform (114) verbunden ist.
  • Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, umfasst die Antriebs-Gleit-Plattform (114) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine obere Platte (114d), eine Seitenplatte (114e), eine untere Platte (114f), eine Lagerplatte (114m), zwei Führungsstangen (114c), eine Kugelgewindespindel (114b), ein Sicherungselement (114a), ein Verbindungselement (114g), zwei Lineargleitlager (114j), eine Kugelgewindemutter (114i), eine Vertiefung (114h) und zwei magnetische Elemente (114k).
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, sind das obere Ende und das untere Ende der Seitenplatte (114e) jeweils senkrecht mit der oberen Platte (114d) und der unteren Platte (114f) verbunden, um einen Aufnahmeraum zu bilden. Das Reduzierstück (112a) des Antriebsmotors (112) ist an der oberen Platte (114d) positioniert, während die Lagerplatte (114m) unterhalb der oberen Platte (114d) angeordnet ist. Das Sicherungselement (114a), die Kugelgewindespindel (114b), die beiden Führungsstangen (114c), die beiden Lineargleitlager (114j) und die Kugelgewindemutter (114i) (siehe 5) sind allesamt in diesem Aufnahmeraum positioniert.
  • Im Einzelnen dargelegt sind die beiden Führungsstangen (114c) an den beiden Seiten der Kugelgewindespindel (114b) positioniert und die beiden Lineargleitlager (114j) sind an den zwei Seiten der Kugelgewindemutter (114i) positioniert. Die beiden Führungsstangen (114c) sind in die beiden Lineargleitlager (114j) eingeschoben, während die Kugelgewindespindel (114b) in die Kugelgewindemutter (114i) eingesteckt ist. Das Verbindungselement (114g) ist mit dem Sicherungselement (114a) verbunden. Die Vertiefung (114h) ist an dem Verbindungselement (114g) ausgebildet, wobei die beiden ersten magnetischen Elemente (114k) innerhalb der Vertiefung (114h) positioniert sind.
  • Die Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung (116) beinhaltet eine Trägerplatte (116a), zwei Muttern mit zusätzlicher Prägung (116b), eine Schubstangenschraube (116c), einen Schlitz (116d), zwei hervorstehende Teile (116e) und ein zweites magnetisches Element (116f).
  • Die beiden geprägten Muttern (116b) sind jeweils an den beiden Seiten der Trägerplatte (116a) angebracht. Die Schubstangenschraube (116c), die durch die beiden geprägten Muttern (116b) und die Trägerplatte (116a) hindurchgeht, hat ein Ende, das mit der Injektionsschubstange (119a) verbunden ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Trägerplatte (116a) selbst strukturell in einer Hufeisenform ausgebildet, wobei ein Ende davon die beiden hervorstehenden Teile (116e) aufweist. Der Schlitz (116d) ist zwischen den beiden hervorstehenden Teilen (116e) der Trägerplatte (116a) ausgebildet. Die beiden zweiten magnetischen Elemente (116f), die an der Trägerplatte (116) vorgesehen sind, sind jeweils an den zwei Seiten des Schlitzes (116d) positioniert. Ausgehend davon ziehen sich die beiden ersten magnetischen Elemente (114k) und die beiden zweiten magnetischen Elemente (116f) gegenseitig an, wodurch die Trägerplatte (116a) mit dem Verbindungselement (114g) verbunden wird.
  • Durch diese Anordnung treibt der Antriebsmotor (112) die Kugelgewindespindel (114b) an, um zu bewirken, dass die Kugelgewindespindel (114b) und die Kugelgewindemutter (114i) eine relative Rotation ausführen. Da die beiden Enden der Kugelgewindespindel (114b) drehbar gelagert sind, wird die Kugelgewindemutter (114i) durch die Kugelgewindespindel (114b) zur Drehung angetrieben und das Sicherungselement (114a) führt eine lineare Aufwärts- und Abwärtsbewegung in Z-Richtung an den beiden Führungsstangen (114c) aus, wodurch die Injektionsschubstange so gedrückt wird, dass sich längs innerhalb des Injektionsgehäuses bewegt. In anderen Ausführungsbeispielen, die nicht in den Zeichnungen dargestellt sind, kann ein Führungsmodus einer linearen Gleitschiene und eines Schiebers eingesetzt werden oder ebenso kann auch ein pneumatischer Schiebemodus eingesetzt werden, um die Injektionsschubstange zur Bewegung innerhalb des Injektionsgehäuses zu verschieben, wobei die tatsächlichen Ausführungsformen jedoch nicht darauf beschränkt sein sollen.
  • 7 ist eine schematische Querschnittsansicht des temperaturgesteuerten Modulationsmoduls und der Injektionsvorrichtung aus 3 der Erfindung. Es wird auf 2, 3, 6 und 7 verwiesen.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das temperaturgesteuerte Modulationsmodul (118) einen Kühlwasserringmantel (118a), ein Aufnahmeteil (118b), einen Kühlführungsdichtungsring (114c), einen Kühlinnenring (118d), einen Kühlführungsdichtungsring (118c), einen Kühlinnenring (118d), einen O-Ring (118e), eine Wärmetauschregion (118f), eine erste Temperaturmodulationsleitung (118g), eine zweite Temperaturmodulationsleitung (118f).
  • Gemäß 2 kommunizieren die erste Temperaturmodulationsleitung (118g) und die zweite Temperaturmodulationsleitung (118f) mit dem Innenteil des Kühlwasserringmantels (118a), sodass die erste Temperaturmodulationsleitung (118g) und die zweite Temperaturmodulationsleitung (118f) geeignet sind, um nach außen hin mit einer Wasserzufuhrversorgungseinrichtung (nicht in der Zeichnung gezeigt) verbunden zu werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Wasserzufuhrversorgungseinrichtung beispielsweise ein Kühlgerät sein, das geeignet ist, um Eiswasser durch die Durchführung eines Wärmeaustausches mit einem Kühlmittel bereitzustellen.
  • Erneut bezugnehmend auf 3, 6 und 7 ist zwischen dem Kühlwasserringmantel (118a) und dem darin vorgesehenen Kühlinnenring die Wärmetauschregion (118f) ausgebildet, wobei die erste Temperaturmodulationsleitung (118g) und die zweite Temperaturmodulationsleitung (118f) mit der Wärmetauschregion (118f) kommunizieren. Der O-Ring (118e) ist zwischen dem Kühlwasserringmantel (118a) und dem Kühlinnenring (118d) angebracht, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit durch die Verbindungsstelle zwischen dem Kühlwasserringmantel (118a) und dem Kühlinnenring (118d) ausläuft. Der Kühlführungsdichtungsring (118c), der zwischen dem vorderen Ende des Injektionsgehäuses (119b) und dem Kühlwasserringmantel (118a) positioniert ist, kann die Wärme bei einer geringen Temperatur darin durch Wärmeleitung an den Nadelkopf (119c) übertragen, um den Nadelkopf (119c) bei der geringen Temperatur zu halten, die im Inneren des Injektionsgehäuses (119b) herrscht, um die Kühlungserhaltungswirkung der Temperaturreaktionsform des Materials zu verstärken.
  • Das Injektionsgehäuse (119b), das innerhalb des durch den Kühlinnenring (118d) gebildeten Aufnahmeteils (118b) positioniert ist, besitzt einen Materialeinspeisungsbereich (119d). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient der Materialeinspeisungsbereich (119d) dazu, um abhängig davon, um welche Art von Druckvorrichtung es sich handelt, das korrespondierende Material einzufüllen. In einem Ausführungsbeispiel wird Kollagen als Material des Temperaturreaktionstyps in den Materialeinspeisungsbereich (119d) in der großen Halteständerdruckvorrichtung (110a) gefüllt, wie sie in 1 gezeigt ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden biologisch abbaubare Materialien, wie beispielsweise das flüchtige Makromolekülmaterial, das Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder Polycaprolacton, usw., in den Materialeinspeisungsbereich (119d) in der kleinen Halteständerdruckvorrichtung (110b), wie sie in 1 gezeigt ist, gefüllt. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Fasermutterzelle des menschlichen Körpers in den Materialeinspeisungsbereich (119d) in der Zelldruckvorrichtung (110c), wie sie in 1 gezeigt ist, gefüllt.
  • Durch diese Anordnung ist es durch das Kühlgerät (in der Zeichnung nicht dargestellt), welches das Eiswasser bei 4 C von der ersten Temperaturmodulationsleitung (118g) in die Wärmetauschregion (118f) und durch die zweite Temperaturmodulationsleitung (118h) strömen lässt, um das Eiswasser von der Wärmetauschregion (118f) wegzutransportieren, möglich, dass das Eiswasser mit 4 C einen Umlauf mit der Wärmetauschregion ausführt, damit das temperaturgesteuerte Modulationsmodul (118) in einem Zustand mit niedriger Temperatur gehalten werden kann. Jedoch ist dies in der tatsächlichen Ausführungsform nicht darauf beschränkt. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das temperaturgesteuerte Modulationsmodul zum Durchfluss von verschiedenen Fluiden abhängig von den Temperaturkontrollanforderungen geeignet, beispielweise Eiswasser bei Raumtemperatur, heißes Wasser oberhalb der Raumtemperatur, Kühlmittel, Kohleverbrennungsöl, verschiedene Fluide, die eine Wärmeaustauschreaktion durchführen können. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das temperaturgesteuerte Modulationsmodul auch in der Lage, durch einen Kühlchip oder eine Elektroheizung eine Abkühl- oder Erwärmkontrolle auszuführen.
  • 10 ist eine schematische Darstellung, welche die Druckausführung des dreidimensionalen Gewebes der Erfindung zeigt. Wie in 10 dargestellt ist, werden nach der vollständigen Einführung der Struktur der vorab beschriebenen dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nachfolgend nunmehr die große Halteständerdruckvorrichtung (110a), die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) und die Zelldruckvorrichtung (110c) vorgestellt.
  • Was die große Halteständerdruckvorrichtung (110a) betrifft, so wird diese zum Befüllen mit einem Material des Temperaturreaktionstyps verwendet, das hauptsächlich ein Kollagen ist. Das Kollagen weist die nachfolgenden Merkmale auf. (a) Das Kollagen ist geeignet, um in einem Strömungszustand aufzutreten, wenn es unterhalb einer Temperatur von 4°C gehalten wird. (b) Das Kollagen ist geeignet, um in einem quasi-plastischen Zustand aufzutreten, wenn es auf eine Temperatur von 37°C erwärmt wird. (c) Das Kollagen ist geeignet, um eine reversible Reaktion durchzuführen, wenn es bei einer Temperatur zwischen 4°C und 37°C gehalten wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Material des Temperaturreaktionstyps ein Material im Schmelzezustand, ein biologisch abbaubares Material, wie z. B. ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder ein Polycaprolacton (PCL), usw., sein.
  • In dieser Anordnung wird das temperaturgesteuerte Modulationsmodul (118) verwendet, um das Material des Temperaturreaktionstyps herunterzukühlen, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform (120) die große Halteständerdruckvorrichtung (110a), welche das Material des Temperaturreaktionstyps enthält, nach dem Abkühlen bewegt und es auf die Trägereinheit (130) herausdrückt, wobei das Heizelement (140) dazu dient, um das Material des Temperaturreaktionstyps nach dem Herunterkühlen zu erwärmen, um den ersten Druckkörper (60) zu bilden, wie in 10 gezeigt ist.
  • Zur näheren Erläuterung ist das Material des Temperaturreaktionstyps in dem Prozess, bei dem die große Halteständerdruckvorrichtung (110a) den ersten Druckkörper (60) druckt, in dem Materialeinspeisungsbereich (119d) (z. B. 7) des Injektionsgehäuses (119b) enthalten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Material des Temperaturreaktionstyps beispielsweise Kollagen und das Injektionsgehäuse (119b) dringt in das temperaturgesteuerte Modulationsmodul (118) ein, welches den vorab beschriebenen Abkühlmodus nutzt und in der Lage ist, eine niedrige Temperatur von unterhalb 4°C aufrechtzuerhalten, wodurch das Material des Temperaturreaktionstyps in dem Injektionsgehäuse (119b) in einem Strömungszustand vorliegt, wobei die Art der Kühlung vorab beschrieben wurde und an dieser Stelle nicht wiederholt wird.
  • Anschließend wird die Injektionsschubstange (119a) verschoben, wodurch das Material des Temperaturreaktionstyps nach dem Herunterkühlen aus dem Nadelkopf (119c) heraus auf die Trägereinheit (130) gedrückt wird, während der Nadelkopf (119b) durch den Kühlführungsdichtungsring (118c) eine niedrige Temperatur von unterhalb 4°C aufrechterhalten kann und die Kühlungserhaltungswirkung des in dem Injektionsgehäuse (119b) enthaltenen Materials des Temperaturreaktionstyps verstärken kann. Außerdem kann dadurch, das von der Bewegung der dreidimensional beweglichen Plattform (120) Gebrauch gemacht wird, damit der Nadelkopf (119c) und die Trägereinheit (130) eine Relativbewegung erzeugen können und ferner durch die Heizmaßnahme des Heizelements (140) zum Aushärten des Materials des Temperaturreaktionstyps nach der Kühlung zur Ausbildung des ersten Druckkörpers (60), der erste Druckkörper (60) nach dem Aushärten ein Haupttraggestell bereitstellen, welches Festigkeit besitzt.
  • 8 ist eine schematische Darstellung der Injektionsvorrichtung der kleinen Halteständerdruckvorrichtung der Erfindung, während 9 eine schematische Darstellung ist, in welcher die kleine Halteständerdruckvorrichtung der Erfindung aus 8 während der Durchführung eines Druckvorgangs gezeigt ist. Was die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) betrifft, so beinhaltet die dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung (100) gemäß 1, 8 und 9 ferner ein Spannungsfeldhilfssystem (20), das mit der Injektionsvorrichtung (119) und der Trägereinheit (130) gekoppelt ist.
  • Das Spannungsfeldhilfssystem (20) beinhaltet eine Stromversorgung (21) und einen Spannungsregler (22).
  • Die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) wird zur Befüllung mit einem Material verwendet, welches beispielsweise ein biologisch abbaubares Material, wie z. B. ein flüchtiges Makromolekülmaterial, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder ein Polycaprolacton (PCL), usw., ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Material auch durch die Verwendung eines Festkörperziehstumpfes, von Pulvern oder eines granularen Zustands und durch den Prozess des Rührens, Schmelzens oder Hitzeschmelzens dasjenige sein, das einen Strömungszustand besitzt.
  • Durch diese Anordnung wird, wenn die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) durch eine Spannung aktiviert wird, ein Spannungsunterschied zwischen der Injektionsvorrichtung (119) der kleinen Halteständerdruckvorrichtung (110b) und der Trägereinheit (130) generiert, was dazu führt, dass das Material in der kleinen Halteständerdruckvorrichtung (110b) einen Mikrostrahlstrom bildet, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform (120) die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) bewegt, was dazu führt, dass der Mikrostrahlstrom auf den ersten Druckkörper (60) gedruckt wird und einen zweiten Druckkörper (70) bildet, wobei eine Gewebestruktur (wie sie z. B. in 10 gezeigt ist) durch die Bildung von Querverbindungen zwischen dem ersten Druckkörper (60) und dem zweiten Druckkörper (70) ausgebildet wird.
  • Ausführlich beschrieben ist das Material in dem Materialeinspeisungsbereich (119d) (wie in 7 gezeigt ist) des Injektionsgehäuses (119b) aufgenommen, während die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) den zweiten Druckkörper (70) druckt, wobei mittels der Bewegung der Injektionsvorrichtung (119) durch die dreidimensional bewegliche Plattform (120) bewirkt wird, dass der Nadelkopf (119c) einen Abstand H zur Trägereinheit (130) beibehält, wobei der Abstand H zwischen 0,2 mm und 5 mm beträgt.
  • Der Spannungsregler (22) wird dazu verwendet, um eine Spannungsbedingung bereitzustellen, die durch die Stromversorgung (21) an den Nadelkopf (119c) ausgegeben wird, wobei die Spannungsbedingung die relative Spannungsdifferenz ist, die in einem Bereich zwischen 10 und 30 kV zwischen dem Nadelkopf (119c) und der Trägereinheit (130) bereitgestellt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Nadelkopf (119c) an eine positive Spannung angeschlossen, wobei die tatsächliche Ausführungsform jedoch nicht darauf beschränkt ist, sodass der Nadelkopf (119c) in anderen Ausführungsbeispielen entweder an eine negative Spannung oder an die Masse angeschlossen sein kann.
  • Anschließend wird die Injektionsschubstange (119a) verschoben, um zu bewirken, dass das Material aus dem Nadelkopf (119c) herausfließt. Da die Oberfläche des Materials Zugkräften ausgesetzt ist, wird eine elektrische Ladungspolarität erzeugt und sammelt sich nahe der Spitze des Nadelkopfs (119c). Diese akkumulierten elektrischen Ladungen führen dazu, dass das Material einen Taylor-Konus (32) (wie in 9 gezeigt ist) an der Spitze des Nadelkopfs (119c) bildet und ein Mikrostrahlstrom (34) erzeugt wird, der aus dem Taylor-Konus (32) herausgesprüht wird. Darüber hinaus wird der Mikrostrahlstrom (34) dadurch, dass die Bewegung der dreidimensional beweglichen Plattform (120) verwendet wird, damit der Nadelkopf (119c) und die Trägereinheit (130) eine Relativbewegung erzeugen, auf den ersten Druckkörper (60) gedruckt, wodurch der zweite Druckkörper (70) (wie in 10 gezeigt ist) gebildet wird, der eine Zellverbindung bereitstellen kann.
  • Da die Linienbreite des durch die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) gedruckten zweiten Druckkörpers (70) im Vergleich zu dem ersten Druckkörper (60) relativ klein sind, kann dieser zwischen den vorhergehenden ersten Druckkörpern (60) konstruiert werden. Wie in 10 gezeigt ist, beinhaltet der zweite Druckkörper (70) eine Vielzahl an langen Streifen, die senkrecht zu denjenigen an dem ersten Druckkörper (60) und mit diesen verbunden sind und von diesen umfasst werden, um eine ausreichende mechanische Festigkeit bereitzustellen. Darüber hinaus sind die langen Streifenstrukturen des zweiten Druckkörpers (70) mit denjenigen in dem ersten Druckkörper (60) quervernetzt, um eine Mehrzahl von Zellanordnungsräumen zu bilden, um eine stabile Wachstumsumgebung für die Kultivierung und Proliferation von Zellen zu schaffen.
  • Was die Zelldruckvorrichtung (110c) betrifft, so dient die Zelldruckvorrichtung (110c) zum Einfüllen der Fasermutterzellen des menschlichen Körpers (80), welche in dem Materialeinspeisungsbereich (119d)' (wie in 7 gezeigt) des Injektionsgehäuses (119b) aufgenommen sind. Bei dieser Anordnung bewegt die dreidimensional bewegliche Plattform (120) die Zelldruckvorrichtung (110c), was dazu führt, dass die Fasermutterzellen des menschlichen Körpers (80) in die durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper (60) und dem zweiten Druckkörper (70) gebildete Gewebestruktur hineingeträufelt werden können. Darüber hinaus kann die Zelldruckvorrichtung (110c) mithilfe des Z-Achsenantriebselements (126) der dreidimensional beweglichen Plattform (120) dazu gebracht werden, eine hin- und hergehende Bewegung auszuführen (z. B. kann die Zelldruckvorrichtung 110c dazu veranlasst werden, eine lineare Auf- und Abbewegung in Z-Achsenrichtung auszuführen), was dazu führt, dass die Fasermutterzellen des menschlichen Körpers (80) eine Rühraktion ausführen, um die Dichteeinheitlichkeit der Zellinstillation zu verbessern.
  • 11 ist ein Flussdiagramm des Druckverfahrens für ein dreidimensionales Gewebe gemäß der Erfindung. Wie in 11 dargestellt ist, beinhaltet das Druckverfahren für ein dreidimensionales Gewebe S200 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die nachfolgenden Schritte S210 bis S230:
    Was erklärt werden muss, ist, dass das dreidimensionale Gewebedruckverfahren S200 ein Vorlauf-Flussdiagramm beinhaltet.
  • Zuerst wird die dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung (100), wie sie in 1 gezeigt ist, bereitgestellt.
  • Anschließend werden die Parametereinstellungen gedruckt, beispielsweise die Parameter der Einstellung der Kühltemperatur, des Druckpfades, der Druckgeschwindigkeit, der Spannungsstärke, des Abstands zwischen dem Nadelkopf (119c) und der Trägereinheit (130), usw..
  • Danach, wird das Druckmaterial eindosiert. Wenn man die große Halteständerdruckvorrichtung (110a) als Beispiel nimmt, die in 7 gezeigt ist, wird das Material des Temperaturreaktionstyps in den Materialeinspeisungsbereich (119d) eingefüllt. Auf diese Weise ist das Vorlauf-Flussdiagramm im Wesentlichen abgeschlossen.
  • Bei der Durchführung des Schrittes S210 wird ein großer Halteständerdruck ausgeführt, um einen ersten Druckkörper zu bilden.
  • Der Schritt S210 beinhaltet ferner die nachfolgenden Schritte. 12 ist die schematische Darstellung eines weiteren Flussdiagramms des großen Halteständerdruckes gemäß der Erfindung. Wie gezeigt ist 12 ein weiteres schematisches Flussdiagramm des großen Halteständerdruckes aus 11.
  • Bei der Durchführung des Schrittes S212 wird ein Material des Temperaturreaktionstyps bereitgestellt.
  • Das Material des Temperaturreaktionstyps ist ein Kollagen. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Material des Temperaturreaktionstyps ein biologisch abbaubares Material, wie beispielsweise ein Material im Schmelzezustand, Polylactid (PLA) mit zugesetzter aufgelöster Lösung oder Polycaprolacton (PCL), usw., sein.
  • Anschließend wird der Schritt S214 durchgeführt, wobei das Material des Temperaturreaktionstyps abgekühlt wird.
  • Der Schritt zum Abkühlen des Materials des Temperaturreaktionstyps beinhaltet, dass das Material des Temperaturreaktionstyps in einen Strömungszustand überführt wird. Was das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft, so führt ein Kühlen des Materials des Temperaturreaktionstyps auf eine Temperatur unter 4°C und ein Halten der Temperatur unter 4°C dazu, dass das Material des Temperaturreaktionstyps im Strömungszustand vorliegt.
  • Anschließend wird der Schritt S216 durchgeführt, um das Material des Temperaturreaktionstyps herauszudrücken.
  • Was das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft, so treibt der Antriebsmotor (112) die Antriebs-Gleit-Plattform (114) an, wodurch die Kugelgewindespindel (114b) und die Kugelgewindemutter (114i) relativ zueinander zum Drehen gebracht werden. Da die beiden Enden der Kugelgewindespindel (114b) drehbar gelagert sind, wird die Kugelgewindemutter (114i) durch die Kugelgewindespindel (114b) zur Rotation und zusammen mit dem Sicherungselement (114a) und den beiden Lineargleitlagern (114j) angetrieben, um eine lineare Auf- und Abbewegung in Z-Richtung auszuführen, um die Injektionsschubstange (119a) zur Bewegung entlang der Innenseite des Injektionsgehäuses (119b) zu verschieben, sodass das Material des Temperaturreaktionstyps aus dem Injektionsgehäuse (119b) herausgedrückt wird. In anderen Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, können eine lineare Gleitschiene und ein Schieber als Führungsmodus eingesetzt werden oder es kann auch ein pneumatischer Schiebemodus eingesetzt werden, um die Injektionsschubstange (119a) so zu verschieben, das sie sich innerhalb des Injektionsgehäuses (119B) bewegt, wobei die tatsächliche Ausführung jedoch nicht darauf beschränkt sein soll.
  • Darüber hinaus wird die dreidimensional bewegliche Plattform (120) in dem Prozess des Herausdrückens des Materials des Temperaturreaktionstyps dazu verwendet, um den Nadelkopf (119c) zum Bewegen zu bringen, wobei der Bewegungspfad in verschiedenen Arten von Formen, beispielsweise zickzackförmig, dendritisch, als Netzstruktur, als konzentrischer Kreis und spiralförmig, usw., ausgeführt sein kann, um dadurch die benötigte Druckrahmenkonstruktion zu bilden. Jedoch soll die tatsächliche Ausführung nicht darauf beschränkt sein, sondern alles von den realen Anforderungen abhängig sein, um die Druckrahmenkonstruktion anzupassen.
  • Anschließend wird der Schritt S218 durchgeführt, um das Material des Temperaturreaktionstyps auszuhärten.
  • Der Schritt S218 zum Aushärten des Materials des Temperaturreaktionstyps beinhaltet, dass das Material des Temperaturreaktionstyps erwärmt wird, damit es zur Bildung des ersten Druckkörpers in einen quasi-plastischen Zustand überführt wird, um das Haupttraggestell bereitzustellen, welches Festigkeit besitzt.
  • Zur Durchführung des Schritts S220 wird erneut auf 11 Bezug genommen, wobei ein kleiner Halteständerdruck durchgeführt wird, um einen zweiten Druckkörper auf dem ersten Druckkörper auszubilden, wobei eine quervernetzte Gewebestruktur zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper ausgebildet wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Prozess nach dem Abschluss des Schrittes S210 zu dem Vorlauf-Flussdiagramm zurückkehren wird. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt in dem Prozess der Vorbereitung der Druckparameter die Einstellung des Druckpfades, der Druckgeschwindigkeit, der Spannungsstärke, des Abstands H zwischen dem Nadelkopf (119c) und der Trägereinheit (130), wobei der Abstand H zwischen 0,2 mm und 5 mm beträgt.
  • Was das Einfüllen des Materials betrifft, so werden, wenn man die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) als Beispiel nimmt, biologisch abbaubare Materialien, wie z. B. ein flüchtiges Makromolekülmaterial, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder ein Polycaprolacton (PCL), usw., verwendet oder eines, das durch die Verwendung eines Festkörperziehstumpfes, von Pulvern oder eines granularen Zustands und durch den Prozess des Rührens, Schmelzens oder Hitzeschmelzens einen Strömungszustand besitzt, wird zum Einfüllen in den Materialeinspeisungsbereich (119d) (z. B. 7) des Injektionsgehäuses (119b) verwendet.
  • 13 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Flussdiagramms des kleinen Halteständerdruckes gemäß der Erfindung. Wie in 11 gezeigt ist, beinhaltet der Schritt S220 ferner die nachfolgenden Schritte:
    Zuallererst wird der Schritt S223 durchgeführt, wobei eine elektrische Spannung angelegt wird, wobei anschließend Schritt S224 ausgeführt wird, um dafür zu sorgen, das ein durch die kleine Halteständerdruckvorrichtung gedrucktes Material eine statische Ladungsansammlung erzeugt. Im Schritt S226 wird ein Mikrostrahlstrom unter der Zugkraftfunktion der elektrischen Ladung geformt.
  • Was das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft, so wird durch das Anlegen einer elektrischen Spannung eine Spannungsdifferenz zwischen der kleinen Halteständerdruckvorrichtung (110b) und der Trägereinheit (130) ausgebildet, die dazu führt, dass das in der kleinen Halteständerdruckvorrichtung (110b) enthaltene Material einen Mikrostrahlstrom bildet, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform (120) die kleine Halteständerdruckvorrichtung (110b) bewegt, wodurch der Mikrostrahlstrom auf den ersten Druckkörper (60) gedruckt wird, um den zweiten Druckkörper (70) zu bilden, wie in 10 gezeigt ist. Dieser zweite Druckkörper schafft eine Zellverbindung, wobei eine Gewebestruktur zwischen dem ersten Druckkörper (60) und dem zweiten Druckkörper (70) geformt wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass nach der Fertigstellung des Schrittes S220 durch eine Ableitung durch das Teil (140) ein Zurückkehren zu einem Vorlauf-Flussdiagramm erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt müssen die folgenden Parametereinstellungen neu angepasst werden: Druckpfad, Druckgeschwindigkeit, Spannungsstärke, der Abstand zwischen dem Nadelkopf (119c) und der Trägereinheit (130), usw..
  • Erneut bezugnehmend auf 11 zur Durchführung von Schritt S230, der Durchführung eines Zelldruckes, wird dabei eine Mehrzahl von Zellen in die Geweberahmenstruktur, die durch eine Quervernetzung zwischen dem zweiten Druckkörper und dem ersten Druckkörper gebildet ist, eingeträufelt.
  • Die Schritte zur Durchführung des Zelldruckes beinhalten: Rühren der Mehrzahl von Zellen, welche gemäß 11 Fasermutterzellen des menschlichen Körpers sind, wobei die Fasermutterzellen des menschlichen Körpers (80) die Gewebestruktur sind, die durch Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper (60) und dem zweiten Druckkörper (70) ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise kann durch eine Wiederholung der Schritte S210 bis Schritt S230 der Druckvorgang wiederholt werden, wodurch eine dreidimensionale Gewebestruktur ausgebildet werden kann.
  • Erneut bezugnehmend auf 10 wird der erste Druckkörper (60) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Material des Temperaturreaktionstyps gebildet, welches hauptsächlich ein Kollagen ist, wobei das Material des Temperaturreaktionstyps durch den Prozess des Kühlens und Aushärtens zu dem ersten Druckkörper (60) wird.
  • Der zweite Druckkörper (70) ist aus Materialien, z. B. den biologisch abbaubaren Materialien, wie beispielsweise ein flüchtiges Makromolekülmaterial, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder einem Polycaprolacton (PCL), usw., gebildet. Dadurch bilden die Materialien durch das Anlegen einer elektrischen Spannung einen Mikrostrahlstrom. Der Mikrostrahlstrom wird zum Bedrucken des ersten Druckkörpers (60) verspritzt, um einen zweiten Druckkörper (70) zu bilden. Zusätzlich wird durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper (60) und dem zweiten Druckkörper (70) eine Gewebestruktur geformt.
  • Die Mehrzahl an Fasermutterzellen des menschlichen Körpers (80) wird in einer Gewebestruktur angeordnet, die durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper (60) und dem zweiten Druckkörper (70) ausgebildet ist.
  • 14A bis 14D sind schematische Darstellungen, die die Überwachung der Druckentwicklung der Zellen des kleinen Halteständers gemäß der Erfindung zeigen. Wie in 14A bis 14D dargestellt ist, ist diese dreidimensionale Gewebestruktur in einem Ausführungsbeispiel für die Anwendung für den dreidimensionalen Hautgewebedruck geeignet, um eine Kunsthaut zu bilden. Wenn die vorab beschriebene 10 als Beispiel genommen wird, so wird für den ersten Druckkörper (60) Kollagen verwendet, für den zweiten Druckkörper (70) wird ein biologisch abbaubares Material verwendet, wobei als Zellen Fasermutterzellen des menschlichen Körpers verwendet werden, und wobei als Zellkultivierungsflüssigkeit fetales Rinderserum eingesetzt wird.
  • Im Verlauf des substantiellen Drucktests stellt 14A den mittels dem kleinen Halteständerdruck erhaltenen Druck dar, wobei ein Gitter mit einer Linienbreite von 50~95 μm entstanden ist. 14B zeigt, dass die Fasermutterzellen, die als kugelförmige Formen erscheinen, gerade eben instilliert wurden. Wie in 14C gezeigt ist, erscheinen die anhaftenden, abdeckenden Fasermutterzellen in Form von schmalen Streifen, wohingegen die Darstellung der Fasermutterzellen in 14D zeigt, dass die Fasermutterzellen erfolgreich vervielfältigt wurden und gewuchert und verbunden sind. Wie den 14B bis 14D entnommen werden kann, können die Zellen beim Druck die Zellfunktion beibehalten und können sich auch erfolgreich vermehren. Dies ist ausreichend, um nachzuweisen, dass die Gewebestruktur, die unter Verwendung der dreidimensionalen Gewebedruckvorrichtung gefertigt wurde, und das dreidimensionale Gewebedruckverfahren zur Bereitstellung einer Zellkultivierung und -vermehrung und als stabile Wachstumsumgebung geeignet sind. Da eine Fasermutterzelle des menschlichen Körpers verwendet wird, welche Wachstumsfaktoren enthält, kann die Fasermutterzelle des menschliche Körpers, wenn es um die Anwendung des dreidimensionalen Gewebedrucks zur Bildung einer Kunsthaut geht, das Hautwachstum ohne Exklusivität fördern. Darüber hinaus ist 15 eine schematische Darstellung, die die an dem Halteständerzusatz der Erfindung positionierten Zellen zeigt.
  • 16 ist die Zellgewebekristallographie des realen elektrischen Feldtests der Erfindung. Es wird auf 5 und 16 verwiesen.
  • Wenn die simulierte Bedingung durch die Nadelkopflänge L, die Öffnung D des Nadelkopfs und die Oberflächenspannung γ der Flüssigkeit beeinflusst wird, wie in 9 gezeigt ist, wobei die elektrische Spannung des Mikrostrahlstroms (34), der beim Sprühen von der Spitze des Taylor-Konus (32) erzeugt wird, als kritische Spannung Vc bezeichnet wird, und wobei diese kritische Spannung geteilt durch den Abstand H zwischen dem Nadelkopf (119c) und der Trägereinheit (130) als kritisches elektrisches Feld Ec bezeichnet wird, lautet die Berechnungsformel folgendermaßen:
    Figure DE102016115066A1_0002
  • 17 ist eine simulierte schematische Darstellung für die kleine Halteständerdruckvorrichtung der Erfindung. Gemäß der Darstellung in 17 wird die Beziehung zwischen dem Verhältnis von Z/D und dem elektrischen Feld gezeigt, wobei Z der Abstand zwischen der Kulturschale (50) und der Spitze des Nadelkopfs (119c) ist und D die Öffnung des Nadelkopfs ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Einfluss der Nadelkopföffnung auf den Strahldruck diskutiert, wenn die Länge des fixierten Nadelkopfs 3 mm ist. Je kleiner die Öffnung des Nadelkopfs ist, umso größer ist gemäß der Simulation das erzielte elektrische Feld und umso kleiner ist die gespritzte Linienbreite des Mikrostrahlstroms, wobei das experimentelle Ergebnis den gleichen Trend zeigt. Berücksichtigt man den Schwierigkeitsgrad der Herstellung des Nadelkopfs, so ist der erhaltene Bereich des elektrischen Feldes der Trägereinheit (130), wenn die Größen des Nadelkopfs (119c) derart sind, dass die Öffnung D = 0,6 mm und die Länge des Nadelkopfs L = 3 mm ist, etwa 200 kV/m, sodass das optimale Verhältnis von Z/D dann entsprechend den Ergebnissen der Analyse zwischen 1 und 10 ist. 16 ist die Zellgewebekristallographie des echten elektrischen Feldtests der Erfindung. Wie in 16 gezeigt ist, wurde hinsichtlich des Effekts des Einflusses eines elektrischen Hochspannungsfeldes auf die Zelle eine Titration der Fasermutterzelle des menschlichen Körpers unter dem Nadelkopf der kleinen Halteständerdruckvorrichtung durchgeführt, wobei die Zelle im Wesentlichen bei 200 kV/m des elektrischen Feldes für 10 Minuten gerastert und für 48 Stunden kultiviert wurde, wobei sich die Zelle gemäß der Beobachtung ohne Beeinflussung durch das elektrische Hochspannungsfeld weiter vermehren kann. Jedoch muss nur dann eine elektrische Spannung an die kleine Halteständerdruckvorrichtung angelegt werden, wenn sie einen Druck ausführt, wobei aber keine elektrische Spannung an die Zelldruckvorrichtung (110c) angelegt sein muss, während diese einen Druck durchführt.
  • Um die vorstehenden Ausführungen zusammenzufassen, wird der erste Druckkörper in der dreidimensionalen Gewebedruckvorrichtung, dem dreidimensionalen Gewebedruckverfahren und der Kunsthaut der Erfindung durch das Material des Temperaturreaktionstyps gebildet, das durch den Abkühlprozess in einem Strömungszustand erscheint. Das Material des Temperaturreaktionstyps im Strömungszustand führt unter einer Bewegung einen Druckvorgang aus und bildet durch einen Heizen-zum-Aushärten-Prozess einen ersten Druckkörper zur Bereitstellung eines Haupttraggestells, das mechanische Festigkeit besitzt.
  • Danach bildet das Material durch Anlegen einer elektrischen Spannung einen Mikrostrahlstrom, der auf einen ersten Druckkörper gedruckt wird, um einen zweiten Druckkörper zu bilden, der eine Zellverbindung bereitstellt. Da die Linienbreite des zweiten Druckkörpers relativ klein ist, kann dieser zwischen den ersten Druckkörpern gebildet werden, wobei der zweite Druckkörper eine Mehrzahl von langen Streifen beinhaltet, welche senkrecht zu und mit denen des ersten Druckkörpers verbunden sind und darin eingebunden sind, um eine ausreichende mechanische Festigkeit bereitzustellen und eine Mehrzahl von Zellanordnungsräumen zu bilden, um die Kultivierung und Proliferation der Zellen mit einer stabilen Wachstumsumgebung zu gewährleisten.
  • Darüber hinaus werden die Fasermutterzellen des menschlichen Körpers zwischen den ersten Druckkörper und den zweiten Druckkörper instilliert und werden quervernetzt, um eine Gewebestruktur zu bilden, wobei der Druckvorgang wiederholt wird, um eine dreidimensionale Gewebestruktur zu bilden, sodass die Integrität und mechanische Festigkeit der dreidimensionalen Gewebestruktur bereitgestellt werden kann. Außerdem wird die Präzision der gedruckten Mikrostruktur nach unten bis auf eine 20~200 Mikrometerstruktur verbessert. Ferner kann gewährleistet werden, dass die Zellfunktion nach dem Druck erhalten bleibt, wodurch eine dreidimensionale Gewebestruktur geschaffen wird, bei der Genmutationen und funktionelle Variationen der Zelle vermieden werden.
  • Hinsichtlich der Anwendung im dreidimensionalen Hautgewebedruck und der Bildung von Kunsthaut sei zu bemerken, dass die durch die vorab beschriebene dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung und das Druckverfahren gefertigte Kunsthaut, da die zur Fertigung der Kunsthaut verwendeten Fasermutterzellen des menschlichen Körpers Wachstumsfaktoren enthalten, außerdem das Hautwachstum ohne Ausschließlichkeit durch die Wachstumsfaktoren fördern kann. Da die erfindungsgemäße dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung den Bewegungspfad der dreidimensional beweglichen Plattform festlegen kann, um die entsprechend den Anforderungen eines Benutzers (z. B. den Umfang des Wundbereichs) benötigte Druckrahmenstruktur zu bilden, kann dadurch außerdem ein benutzerdefinierter Druck eines Hautgewebes durchgeführt werden, das vollständig auf dem Wundbereich anhaftet und das Risiko einer Wundinfektion reduziert.
  • Für den Fachmann auf dem Gebiet ist selbstverständlich, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen an der erfindungsgemäßen Struktur vorgenommen werden können ohne vom Umfang oder Geist der Erfindung abzuweichen. Hinsichtlich der vorstehenden Beschreibung ist vorgesehen, dass alle Modifikationen und Variationen in den Schutzbereich der nachfolgenden beigefügten Ansprüche und deren Äqivalente fallen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • TW 104137567 [0001]

Claims (28)

  1. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung, umfassend: eine dreidimensional bewegliche Plattform, eine Instillationseinheit, die mit der dreidimensional beweglichen Plattform verbunden ist, ferner umfassend: eine große Halteständerdruckvorrichtung, die zum Befüllen mit einem Material des Temperaturreaktionstyps dient und ferner ein temperaturgesteuertes Modulationsmodul umfasst, und eine kleine Halteständerdruckvorrichtung, die zum Befüllen mit einem Material dient, und eine Trägereinheit mit einem Heizelement, die mit der dreidimensional beweglichen Plattform verbunden ist und gegenüber von der Instillationseinheit angeordnet ist, wobei das temperaturgesteuerte Modulationsmodul zum Abkühlen des Materials des Temperaturreaktionstyps, das in der großen Halteständerdruckvorrichtung aufgenommen ist, dient, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform die große Halteständerdruckvorrichtung, welche das Material des Temperaturreaktionstyps enthält, nach dessen Herunterkühlen bewegt und auf die Trägereinheit herausdrückt, wobei das Heizelement das Material des Temperaturreaktionstyps nach dem Kühlen erwärmt, um einen ersten Druckkörper zu bilden, wobei die kleine Halteständerdruckvorrichtung nach dem Anlegen einer elektrischen Spannung eine Spannungsdifferenz mit der Trägereinheit erzeugt, die dazu führt, dass das in der kleinen Halteständerdruckvorrichtung aufgenommene Material einen Mikrostrahlstrom bildet, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform die kleine Halteständerdruckvorrichtung bewegt, was dazu führt, dass der Mikrostrahlstrom auf den ersten Druckkörper gedruckt wird, um einen zweiten Druckkörper zu bilden, und wobei durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet wird.
  2. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Instillationseinheit ferner eine Zelldruckvorrichtung umfasst, die zum Einfüllen einer Fasermutterzelle des menschlichen Körpers dient, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform die Zelldruckvorrichtung bewegt, um zu veranlassen, dass die Fasermutterzelle des menschlichen Körpers in die durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper ausgebildete Gewebestruktur instilliert wird, wobei die dreidimensional bewegliche Plattform die Zelldruckvorrichtung zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung antreibt.
  3. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die große Halteständerdruckvorrichtung zum Einfüllen des Materials des Temperaturreaktionstyps dient, wobei dieses ein Kollagen, ein Material im Schmelzezustand, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit zugesetzter aufgelöster Lösung oder ein Polycaprolacton (PCL) sein kann.
  4. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die kleine Halteständerdruckvorrichtung zum Einfüllen eines Materials dient, das ein flüchtiges Makromolekülmaterial, das Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit zugesetzter aufgelöster Lösung oder Polycaprolacton (PCL) ist.
  5. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die kleine Halteständerdruckvorrichtung zum Einfüllen eines Materials dient, das ein Festkörperziehstumpf, Pulver oder ein Granulat ist und das durch den Prozess des Rührens, Schmelzens oder Hitzeschmelzens ein Material im Strömungszustand wird.
  6. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Instillationseinheit ferner umfasst: eine Antriebs-Gleit-Plattform, einen Antriebsmotor, der mit der Antriebs-Gleit-Plattform verbunden ist, wobei das temperaturgesteuerte Modulationsmodul an der Antriebs-Gleit-Plattform montiert ist, und eine Injektionsvorrichtung, ferner umfassend: ein Injektionsgehäuse, das durch Einschieben in das temperaturgesteuerte Modulationsmodul montiert ist, einen Nadelkopf, der an einem Ende des Injektionsgehäuses montiert ist, und eine Injektionsschubstange, deren eines Ende schwenkbar an dem Injektionsgehäuse angebracht ist, wobei deren anderes Ende mit der Antriebs-Gleit-Plattform verbunden ist, wobei der Antriebsmotor die Antriebs-Gleit-Plattform antreibt, um die Injektionsschubstange zum Entlangbewegen in dem Injektionsgehäuse zu verschieben.
  7. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Injektionsvorrichtung ferner eine Spritzenträgerplatte umfasst, wobei, wenn das Injektionsgehäuse in das temperaturgesteuerte Modulationsmodul eindringt, die Spritzenträgerplatte in das temperaturgesteuerte Modulationsmodul eingeschoben wird, um das Injektionsgehäuse zu halten.
  8. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher in dem Prozess, bei welchem die große Halteständerdruckvorrichtung den ersten Druckkörper druckt, das Material des Temperaturreaktionstyps in dem Injektionsgehäuse, das in das temperaturgesteuerte Modulationsmodul eingesteckt ist, enthalten ist, wobei das temperaturgesteuerte Modulationsmodul dafür sorgt, dass das Material des Temperaturreaktionstyps im Strömungszustand vorliegt, wobei die Injektionsschubstange gedrückt wird, um zu bewirken, dass das Material des Temperaturreaktionstyps nach dem Herunterkühlen aus dem Nadelkopf auf die Trägereinheit herausgespritzt wird, und wobei durch eine Bewegung der dreidimensional beweglichen Plattform eine Relativbewegung in Bezug auf die Trägereinheit erzeugt wird, wobei anschließend und durch das Erwärmen des Heizelements zum Aushärten des heruntergekühlten Materials des Temperaturreaktionstyps der erste Druckkörper ausgebildet wird.
  9. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 6, welche ferner ein Spannungsfeldhilfssystem umfasst, das mit der Injektionsvorrichtung und der Trägereinheit gekoppelt ist und ferner eine Stromversorgung und einen Spannungsregler umfasst, wobei in dem Prozess, bei dem die kleine Halteständerdruckvorrichtung den zweiten Druckkörper druckt, das Material in dem Injektionsgehäuse aufgenommen ist, wobei dadurch, dass die dreidimensional bewegliche Plattform die Injektionsvorrichtung bewegt, der Nadelkopf und die Trägereinheit einen Abstand beibehalten, wobei der Abstand, der zwischen dem Nadelkopf und der Trägereinheit beibehalten wird, in einem Bereich von 0,2 mm bis 5 mm liegt, wobei der Spannungsregler verwendet wird, um eine Spannungsbedingung bereitzustellen, die durch die Stromversorgung an den Nadelkopf ausgegeben wird, wobei die Injektionsschubstange gedrückt wird, um zu veranlassen, dass das Material aus dem Nadelkopf herausströmt, was dazu führt, dass die Spitze des Nadelkopfs ein konstantes Taylor-Negativ bildet und der Mikrostrahlstrom erzeugt wird, der durch das konstante Taylor-Negativ ausgespritzt wird, wobei mittels der Bewegung der dreidimensional beweglichen Plattform der Nadelkopf und die Trägereinheit eine Relativbewegung erzeugen, die dazu führt, dass der Mikrostrahlstrom zur Ausbildung des zweiten Druckkörpers auf den ersten Druckkörper gedruckt wird, wobei die Spannungsbedingung, die die relative Spannungsdifferenz ist, die zwischen dem Nadelkopf und der Trägereinheit bereitgestellt wird, in einem Bereich von 10 bis 30 kV liegt.
  10. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher das temperaturgesteuerte Modulationsmodul ferner umfasst: einen Kühlwasserringmantel, einen in dem Kühlwasserringmantel montierten Kühlinnenring, in welchem das Injektionsgehäuse positioniert ist, eine Wärmetauschregion, die zwischen dem Kühlwasserringmantel und dem Kühlinnenring ausgebildet ist, einen Kühlführungsdichtungsring, der zwischen dem vorderen Ende des Injektionsgehäuses und dem Kühlwasserringmantel positioniert ist, und eine O-Ringposition, die sich zwischen dem Kühlwasserringmantel und dem Kühlinnenring befindet,
  11. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Instillationseinheit ferner eine Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung umfasst, die an der Antriebs-Gleit-Plattform angebracht ist, wobei die Injektionsschubstange mittels der Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung mit der Antriebs-Gleit-Plattform verbunden ist.
  12. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Antriebs-Gleit-Plattform ferner umfasst: eine Kugelgewindespindel, die durch eine Kugelgewindemutter hindurchgeht, zwei Führungsstangen, die an den beiden Seiten der Kugelgewindespindel positioniert sind und korrespondierend durch zwei Lineargleitlager hindurchgeschoben sind, ein Sicherungselement, eine Kugelgewindemutter, die an dem Sicherungselement positioniert ist, und zwei Lineargleitlager, die an dem Sicherungselement und an den beiden Seiten der Kugelgewindemutter angeordnet sind, wobei die Kugelgewindespindel durch die Kugelgewindemutter hindurchgeschoben ist, wodurch die Kugelgewindespindel und die Kugelgewindemutter relativ zueinander drehbar sind, wobei dadurch, dass die beiden Enden der Kugelgewindespindel drehbar gelagert sind, die Kugelgewindemutter durch die Kugelgewindespindel drehend angetrieben wird, wobei das Sicherungselement an den beiden Führungsstangen eine lineare Auf- und Abbewegung in Z-Richtung ausführt, um die Injektionsschubstange so zu schieben, dass sie sich in dem Injektionsgehäuse entlangbewegt.
  13. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Antriebs-Gleit-Plattform ferner ein Verbindungselement, eine Vertiefung und zwei erste magnetische Elemente umfasst, wobei das Verbindungselement mit dem Sicherungselement verbunden ist, wobei die Vertiefung an dem Verbindungselement ausgebildet ist, wobei die beiden ersten magnetischen Elemente in der Vertiefung positioniert sind, wobei die Schnellentriegelungsträgerplattenanordnung eine Trägerplatte, zwei Muttern mit zusätzlicher Prägung, eine Schubstangenschraube, einen Schlitz und zwei zweite magnetische Elemente umfasst, wobei die beiden Muttern mit zusätzlicher Prägung jeweils an den beiden Seiten der Trägerplatte montiert sind, wobei die Schubstangenschraube durch ein Hindurchführen durch die beiden Muttern mit zusätzlicher Prägung und die Trägerplatte montiert ist, wobei ein Ende der Schubstangenschraube mit der Injektionsschubstange verbunden ist, wobei der Schlitz an der Trägerplatte ausgebildet ist, wobei die beiden magnetischen Elemente an der Trägerplatte montiert sind, und wobei die beiden zweiten magnetischen Elemente an den zwei Seiten des Schlitzes positioniert sind, wobei sich das erste magnetische Element und das zweite magnetische Element gegenseitig anziehen, wodurch die Trägerplatte mit dem Verbindungselement zusammengesetzt ist.
  14. Dreidimensionale Gewebedruckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die dreidimensional bewegliche Plattform ferner eine Basisaufnahme, ein X-Achsenantriebselement, ein Y-Achsenantriebselement und ein Z-Achsenantriebselement umfasst, welche jeweils an der Basisaufnahme angebracht sind, wobei die Instillationseinheit in dem Z-Achsenantriebselement angeordnet ist.
  15. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren, das die folgenden Schritte umfasst: Durchführen eines großen Halteständerdruckes zur Ausbildung eines ersten Druckkörpers, Durchführen eines kleinen Halteständerdruckes zur Ausbildung eines zweiten Druckkörpers auf dem ersten Druckkörper, wobei durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet wird, und Durchführen eines Zelldruckes, um eine Mehrzahl von Zellen in die Gewebestruktur, die durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper ausgebildet ist, zu instillieren.
  16. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 15, bei welchem der Schritt zur Durchführung des Zelldruckes ferner ein Rühren der Mehrzahl von Zellen umfasst.
  17. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 15, bei welchem die Mehrzahl der Zellen Fasermutterzellen des menschlichen Körpers sind.
  18. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 15, bei welchem der Schritt zur Durchführung des großen Halteständerdruckes ferner die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Materials des Temperaturreaktionstyps, Kühlen des Materials des Temperaturreaktionstyps, Herausdrücken des Materials des Temperaturreaktionstyps, und Aushärten des Materials des Temperaturreaktionstyps.
  19. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 17, bei welchem das Material des Temperaturreaktionstyps ein Kollagen, ein Material im Schmelzezustand, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit zugesetzter aufgelöster Lösung oder ein Polycaprolacton (PCL) ist.
  20. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 17, bei welchem der Schritt zum Kühlen des Materials des Temperaturreaktionstyps beinhaltet, dass das Material des Temperaturreaktionstyps in einen Strömungszustand überführt wird.
  21. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 17, bei welchem der Schritt zum Aushärten des Materials des Temperaturreaktionstyps beinhaltet, dass das Material des Temperaturreaktionstyps in einen quasi-plastischen Zustand überführt wird.
  22. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 15, bei welchem die Durchführung des kleinen Halteständerdruckes außerdem die folgenden Schritte umfasst: Anlegen einer elektrischen Spannung, Erzeugung einer statischen Ladungsansammlung in dem Material für den kleinen Halteständerdruck, und Bilden eines Mikrostrahlstroms unter der Zugkraft der statischen Ladung.
  23. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 22, bei welchem das Material ein flüchtiges Makromolekülmaterial, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder Polycaprolacton (PCA) ist.
  24. Dreidimensionales Gewebedruckverfahren nach Anspruch 22, bei welchem das Material ein Festkörperziehstumpf, Pulver oder ein Granulat ist und einen Prozess des Rührens, Schmelzens oder Hitzeschmelzens durchläuft.
  25. Kunsthaut, umfassend: einen ersten Druckkörper, der aus einem Material des Temperaturreaktionstyps gebildet ist, einen zweiten Druckkörper, wobei durch eine Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper eine Gewebestruktur gebildet ist, und eine Mehrzahl von Fasermutterzellen des menschlichen Körpers, die an der durch die Quervernetzung zwischen dem ersten Druckkörper und dem zweiten Druckkörper gebildeten Gewebestruktur positioniert ist.
  26. Kunsthaut nach Anspruch 25, bei welcher das Material des Temperaturreaktionstyps ein Kollagen, ein Material im Schmelzezustand, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder ein Polycaprolacton (PCL) ist.
  27. Kunsthaut nach Anspruch 25, bei welcher das Material des zweiten Druckkörpers ein flüchtiges Makromolekülmaterial, ein Polylactid (PLA) im Strömungszustand mit Zusatz einer gelösten Lösung oder Polycaprolacton (PCL) ist.
  28. Kunsthaut nach Anspruch 25, bei welcher das Material des zweiten Druckkörpers ein Material im Strömungszustand ist, das ein Festkörperziehstumpf, Pulver oder im granularen Zustand ist und mittels eines Prozesses durch Rühren, Schmelzen oder Hitzeschmelzen verarbeitet wurde.
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