[发明专利]用于在目标上沉积颗粒的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于借助于由受控光学偏转装置引导的激光束对膜(3)进行局部激发来将颗粒从透明载玻片沉积到目标上的设备，所述膜(3)由包含悬浮颗粒的流体形成，所述透明载玻片具有所述膜(3)，所述设备包括用于观察所述局部激发区域的观察装置，所述观察装置包括传感器(1)和光源(6)，所述传感器和所述光源的光轴在分光器(4)与所述膜(3)之间的部分基本上是共享的，其特征在于：a)成像系统(1)的光束和激光器(5)的光束在所述受控光学偏转装置(9)与所述膜(3)之间的部分被同轴布置；b)所述设备包括布置在所述受控光学偏转装置(9)与所述膜(3)之间的第一聚焦光学单元(10)；c)所述设备包括定位在所述传感器(1)与所述分光器(4)之间的第二图像组合光学单元(2)，所述传感器(1)被放置在所述第二光学单元(2)的焦平面中。

技术领域

本发明涉及通过计算机辅助转移(transfer)过程来进行激光生物打印的领域，该激光生物打印利用规定的2D或3D构成(organization)来对活体材料以及可选的非活体材料进行建模和组装，以便生成用于在再生医学、药理学以及细胞生物学研究方面使用的生物工程结构。

激光辅助生物打印允许在组织的制造期间经由细胞和生物材料的逐层沉积来高度精确地构成(organization)所述组织的各个元素。该激光辅助生物打印允许再生产具有特定几何形状的3D组织。基于逐块地然后逐层地组装物体的“自下而上”的方法与组织制造过程的自动化是兼容的，并且可以在无菌环境中操作。另外，自动化可以降低成本并提高生物组织制造的质量和再现性。

本发明更具体地涉及基于激光束的直接作用(吸收激光辐射)和间接作用(产生等离子体和空泡)以利用测微分辨率指导将颗粒沉积在打印基材上的激光辅助沉积解决方案。该过程用于在激光力的引导下将胚细胞从脊髓沉积在纤维的内部，然后，所述细胞因纤维的狭窄而逐一从纤维中被逐出。

背景技术

现有技术是一种称为“AFA-LIFT”的解决方案，并在B.Hopp,T.Smausz,N.Kresz,N.Barna,Z.Bor,L.D.B.Chrisey,A.Szabo,and A.的文章“Survival andproliferative ability of various living cell types after laser-inducedforward transfer”,Tissue Eng.11,1817—23(2005)中进行了描述。

文章“J.A.Barron,P.Wu,H.D.Ladouceur,and B.R.Ringeisen,Biologicallaser printing:a novel technique for creating heterogeneous 3-dimensionalcell patterns,Biomed.Microdevices 6,139-147(2004)”还描述了“AFA LIFT或DRL-LIFT”类型的设备，在所述类型的设备中，激光方向是固定的，而支承待转移细胞的膜是移动的。

发表于“Journal of laser micro/nanoengineering”Vol 9,No.2-2014并且题为“Laser tool for single cell transfer”的另一篇文章描述了AFA-LIFT类型的过程和设备的另一示例。

文章“F.Guillemot,A.Souquet,S.Catros,B.Guillotin,J.Lopez,M.Faucon,B.Pippenger,R.Bareille,M.Rémy,S.Bellance,P.Chabassier,J.C.Fricain,and J.Amédée,High-throughput laser printing of cells and biomaterials for tissueengineering,Acta Biomater.6,2494-2500(2010)”描述了实现这种过程的设备的示例。