BionovaX DLP式多材料3D生物打印的使用介紹

把“直接孔板內(nèi)打印技術(shù)”引入DLP生物打印領(lǐng)域

最前沿的BIONOVA X是一款高通量、高速度、高精度的DLP 3D生物打印機，將DLP生物打印技術(shù)提升到全新高度。

通過支持多材料打印、

多硬度打印以及活細胞打印，用戶可以輕松再現(xiàn)體內(nèi)的生物力學特性。更精確的體外模型生物制造，為全球組織工程領(lǐng)域帶來了更卓越的研究成果。

特點
96-Well孔打印
通過自動校準（Autocalibration）技術(shù)，可以顯著提高在96孔板中打印的通量，同時確保每個孔的打印精度和一致性。這項技術(shù)通過自動調(diào)整打印系統(tǒng)的設(shè)置，確保打印頭或打印針在每個孔的中心進行精準定位，避免了手動調(diào)整可能帶來的誤差，提升了效率和可重復(fù)性。

連續(xù)無層打印
該技術(shù)與傳統(tǒng)的層層疊加打印方式（如FDM、SLA等）不同，它能在不依賴傳統(tǒng)層間切割的情況下，實現(xiàn)材料的連續(xù)、均勻沉積。在打印大型結(jié)構(gòu)或微流控芯片時，通過連續(xù)無層打印不僅能夠精確地控制整個模型的打印過程，還可以通過材料重分配（material redistribution）來優(yōu)化打印效果，構(gòu)建具有不同材料的模型。

多材料打印
在一個打印過程中使用不同種類的材料。通過在垂直和水平方向上同時操作多種材料，可以大幅提高打印結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，尤其是在數(shù)字光處理（DLP）生物打印機上實現(xiàn)這一技術(shù)，可以為生物工程和組織工程領(lǐng)域帶來顯著進展。

UI改進
用戶界面改進（User Interface Improvements） 在3D打印技術(shù)中起著至關(guān)重要的作用，尤其是在高級打印方法的實現(xiàn)過程中。隨著打印技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計一個直觀且易于操作的用戶界面（UI）已成為提升打印效率和精準度的重要手段。通過優(yōu)化UI，用戶可以更輕松地掌握復(fù)雜的打印流程，并能夠高效地進行打印設(shè)置和監(jiān)控。

提高實驗通量：96孔板打印技術(shù)與自動校準功能
在生物打印和實驗室自動化領(lǐng)域，提高實驗通量是提高生產(chǎn)效率和實驗準確性的關(guān)鍵。
1. 96孔板與最大可打印區(qū)域

• 96孔板是實驗中常用的微孔板，用于多種細胞培養(yǎng)、化學反應(yīng)以及藥物篩選等實驗。每個孔的標準尺寸和布局使其成為高通量實驗的理想選擇。
• 在BIONOVA X打印系統(tǒng)中，每個孔的最大可打印方形區(qū)域約為2.1 mm。這意味著，在96孔板上，每個孔的打印區(qū)域足夠大，能夠進行高精度的打印，同時保證打印內(nèi)容的高質(zhì)量。這個區(qū)域的尺寸適合在孔內(nèi)進行精細結(jié)構(gòu)的打印，包括細胞圖案、微流控通道等復(fù)雜圖形。

2. 自動校準程序

• 自動校準（Autocalibration）是BIONOVA X的一項重要功能，它能夠在每次打印之前自動校準打印頭的位置，確保每次打印都精確地位于96孔板的中心位置。這一功能大大減少了人為干預(yù)，提高了打印的效率和準確性。
• 自動校準能夠根據(jù)打印機的實時反饋系統(tǒng)自動進行微調(diào)，確保打印頭在每個孔內(nèi)的精確定位，避免了因機器誤差導(dǎo)致的偏移問題。這項功能尤其適用于高通量實驗，需要保證每個孔的打印內(nèi)容都保持一致。

3. 打印重復(fù)性

• BIONOVA X系統(tǒng)在打印重復(fù)性方面表現(xiàn)出色，能夠?qū)崿F(xiàn)2 微米的重復(fù)性精度。這意味著，每次打印在96孔板上相同位置的重復(fù)精度非常高，可以有效減少誤差，確保實驗結(jié)果的可靠性。
• 這種高精度的重復(fù)性對于需要精細控制實驗條件的高通量實驗尤為重要。例如，在藥物篩選、細胞培養(yǎng)和基因編輯實驗中，確保每個孔內(nèi)的內(nèi)容精確相同，可以大大提高實驗數(shù)據(jù)的可靠性。

4. 打印頭作為消耗品出售

• 為了進一步提高打印精度和穩(wěn)定性，BIONOVA X配備了打印頭，該探頭將作為消耗品出售。這種設(shè)計能夠確保打印過程中的每次操作都使用經(jīng)過精密校準的探頭，避免因長期使用導(dǎo)致的精度下降，從而提高打印的一致性和可靠性。
• 使用可更換的探頭作為消耗品，能夠有效降低設(shè)備維護的成本，同時保持打印質(zhì)量和設(shè)備性能的穩(wěn)定。

直觀的設(shè)置
1. 上傳多色圖像作為模型

• 功能描述：用戶可以上傳包含多種顏色的圖像作為打印模型。這意味著打印機可以根據(jù)圖像中的顏色信息，來設(shè)定不同的打印材料或打印區(qū)域。
• 應(yīng)用：該功能使得用戶能夠快速將現(xiàn)實中的彩色設(shè)計轉(zhuǎn)換為3D打印模型，尤其適用于需要多個不同材料或顏色的打印項目，如多層組織工程、復(fù)雜的微流控芯片設(shè)計，或是具有視覺標識的結(jié)構(gòu)。對于需要不同物理性質(zhì)的區(qū)域（例如強度、透明度、柔韌性等）進行精確打印的應(yīng)用，這個功能能夠極大提高打印的靈活性和效率。 

2. 選擇打印的顏色

• 功能描述：用戶能夠選擇打印圖像中的具體顏色進行打印。
• 應(yīng)用：通過顏色選擇，用戶可以指定每個區(qū)域需要使用的材料類型或?qū)傩浴＠�如，在打印組織時，不同的顏色可以代表不同的細胞類型、基質(zhì)或生物墨水。這種顏色指派使得材料的選擇和區(qū)域劃分變得更加清晰，有助于提高打印精度和效率。

3. 輕松識別材料與對應(yīng)顏色

• 功能描述：通過對應(yīng)的顏色，用戶可以輕松地識別打印所用的材料。這對于材料管理和更換至關(guān)重要。
• 應(yīng)用：這一點非常重要，尤其是在多材料打印過程中，用戶可以通過顏色編碼來快速辨認哪些區(qū)域正在使用哪些材料，避免因誤操作而導(dǎo)致的打印錯誤。這樣，操作員無需多次檢查和確認材料位置，極大減少了操作的復(fù)雜性和錯誤率。

4. 開始打�。˙egin Printing）

• 功能描述：在用戶選擇和準備好打印模型之后，打印過程便會自動開始。這一過程通常包括自動化的設(shè)置和初始化工作，如對打印頭的定位、材料加載和打印環(huán)境的確認等。

5. 自動移動到加載位置進行清洗和材料更換

• 功能描述：在打印完成后，96孔板或打印平臺會自動移動到預(yù)設(shè)的位置，用于清洗和更換材料。這個過程的自動化大大減少了手動操作的需求。

模型設(shè)計

使用.jpg/.png畫圖軟件，設(shè)計要打印的圖案。用不同顏色來設(shè)置不同材料。
黑色區(qū)域表示無光固化區(qū)域。
本模型中共6種打印材料，分別為：紅色、藍色、深綠色、淺綠色、黃色、白色，其中白色為覆蓋其他有色材料的其他材料。

垂直（Z）多材料打印 指的是在打印過程中，材料不僅在XY平面（水平）上進行切換和堆疊，還能夠在Z軸（垂直）方向上實現(xiàn)多材料的交替使用。這一技術(shù)突破了傳統(tǒng)多材料打印的限制，帶來了以下顯著優(yōu)勢：

1. 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)：通過在Z方向上使用不同材料，可以打印出具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能層的模型，如嵌入式電子元件、功能梯度材料等。
2. 材料性能的優(yōu)化：在不同高度層次使用不同材料，可以根據(jù)功能需求優(yōu)化各層的性能。例如，外層使用高強度材料，內(nèi)層使用輕質(zhì)材料，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)強度與重量的平衡。
3. 功能集成：垂直多材料打印使得在一個打印過程中集成多個功能，例如在同一模型中集成導(dǎo)電材料和絕緣材料，適用于電子和智能設(shè)備的制造。