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本發明公開了一種自動配料和混料的多噴頭生物3D打印設備及控制方法，屬于組織工程和生物3D打印領域。氣壓壓料罐氣壓源和電磁換向閥進口連接，電磁換向閥出口與噴頭連接，當氣壓源供壓且電磁換向閥得電時，可將氣壓壓料罐內的生物材料按比例壓入到混料筒內，然后通過混料罐組件內的攪拌器將生物材料混合均勻。混料罐組件與氣壓源和電磁換向閥進口連接，電磁換向閥出口與噴頭連接，當氣壓源供壓且電磁換向閥得電時，可將混料筒內的生物材料從噴頭中壓出，噴頭在移動頂梁和取料驅動臂配合運動下按照預定路徑完成打印工作。其優點是：能快速完成自動配料和混料，多噴頭可滿足多種打印需求，更好地發揮打印性能，易于實現靈活控制，提高打印效率。

一、技術參數要求： 1、輸入電源：單相三線AC220V ±10%  50Hz 2、工作環境：環境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m 3、裝置容量：＜1.5kVA 4、設備外型尺寸：376cm×180cm×150cm 5、單站工作臺尺寸：860mm×470mm×1500mm 二、系統組成要求： （一）上料檢測單元 由料斗、回轉臺、貨臺、螺旋導料機構、直流減速電機（10W/24V  5r/m）、光電開關、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運工位。 （二）搬運站 由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、旋轉氣缸等組成，主要完成對工件的搬運。 （三）加工單元 由旋轉工作臺、平面推力軸承、直流減速電機（10W/24V  5r/m）、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉臺到位傳感器、步進電機、步進電機驅動器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉平臺上被檢測及加工。旋轉平臺由直流電機驅動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進行鉆孔加工時，夾緊執行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。 （四）搬運單元 由機械手、直線移動機構、無桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業導軌、電氣安裝板等組成，主要完成對工件的提取及搬運。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據前站的工件信息結果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標準，工件可以被直接傳輸到下一個工作單元。 （五）傳送帶站 由輸送帶、檢測機構、推料氣缸、分揀料槽、交流電動機、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標傳感器等組成，主要完成對工件的輸送及分揀。 （六）安裝站 由料筒、換料機構、推料機構、旋轉氣缸、真空吸盤、搖臂、電氣安裝板等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。為系統逐一提供兩色小工件。供料過程中，由雙作用氣缸從料倉中逐一推出小工件，接著，轉換模塊上的真空吸盤將工件吸起，轉換模塊的轉臂在旋轉缸的驅動下將工件移動至下一個工作單元的傳輸位置。 （七）機器人安裝單元 由機器人、控制器、氣爪等組成，主要完成對工件的搬運，裝配。 （八）分類單元 由步進電機、步進電機驅動器、滾株絲桿、立體庫、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對成品工件分類存儲。 （九）主控單元： 主要完成監視各分站的工作狀態并協調各站運行，完成工業控制網絡的集成。總線結構采用工業以太網通信，使各站之間的控制信息和狀態數據能夠實時相互交換。 （十）MCGS工業組態監控軟件： 當8個單元全部進入聯網狀態時，管理員能夠通過組態監控機中各種組態按鈕方便的控制整個系統的運行、停止等。每個單元的工作狀態以及工件的材質、顏色等在監控畫面上也能夠清楚的看到。  

南京師范大學的周小四教授課題組與沈健教授課題組合作，通過多步模板法成功制備了蛋黃殼結構的FePO4（FePO4YSNSs），并用于鈉離子電池正極。FePO4YSNSs由介孔結構的納米蛋黃和堅固多孔的納米蛋殼構成。另外，改變初始碳球模板的酸化程度，空心FePO4納米球（FePO4HNSs）和實心FePO4納米球（FePO4SNSs）也被相繼合成。值得注意的是，這一多步模板法還可用于制備蛋黃殼、空心和實心結構的Fe2O3。 FePO4YSNSs在鈉離子電池正極中具有獨特的優勢：首先，蛋黃殼結構和納米顆粒構筑單元都可以有效地減輕在嵌/脫鈉過程中的內部應力；大比表面積和小孔徑可以減小鈉離子/電子的擴散距離，從而提高儲鈉動力學。其次，介孔的納米蛋黃可以改善FePO4YSNSs正極的電解質滲透，從而加速電荷轉移和鈉離子擴散；堅固的納米殼可以增強FePO4YSNS的結構完整性，從而提高了循環穩定性。另外，高密度的FePO4納米殼的帶隙比低密度的FePO4納米蛋黃的帶隙小，導致在納米殼和納米蛋黃之間形成一個內置電場，這將提高電荷轉移動力學并導致高倍率性能。將上述獲得的FePO4YSNSs用于鈉離子電池正極，電化學測試表明：與FePO4HNSs和FePO4SNSs相比，FePO4YSNSs的儲鈉性能最優（在100 mA g−1的電流密度下，可逆容量為106.3 mAh g−1；循環1000圈后，容量保持率為91.3%）。更重要的是，這種簡單易行的多步模板法與獨特的蛋黃殼結構，不僅使FePO4具有優異的儲鈉性能，還將為催化等其它領域提供新思路。

RNA病毒一直給人類健康帶來巨大威脅。分節段負鏈RNA病毒（sNSV）通過自身攜帶的RNA聚合酶搶奪宿主細胞mRNA的5’端帽子結構，轉錄為病毒mRNA，合成的病毒mRNA是由宿主基因和病毒基因組成的嵌合mRNA。此過程被稱為“Cap-snatching”，是sNSV復制周期中的關鍵環節。 一直以來，人們認為：病毒mRNA翻譯的蛋白只包含病毒基因的開放閱讀框（ORF），宿主來源的mRNA序列的作用是其5’端帽子結構可供宿主細胞翻譯體系識別，其他宿主源遺傳信息沒有合成病毒蛋白的功能。 該研究揭示了病毒編碼蛋白的新機制。 研究發現，病毒搶奪過來的宿主源mRNA片段，不僅起到5’端帽子結構的作用，而且這些宿主源mRNA片段包括起始密碼子（AUG），宿主細胞可以從宿主的AUG開始翻譯，編碼兩類宿主與病毒的嵌合蛋白。若宿主源AUG與原有病毒蛋白ORF在同一讀碼框中（in-frame），產生的蛋白為 N 端延長的宿主與病毒嵌合蛋白； 若宿主源AUG與原有病毒蛋白ORF不在同一讀碼框中（off-frame），產生的蛋白為新型的嵌合蛋白（Novel host-virus encoded proteins）。 進一步研究結果發現：流感病毒感染細胞后可以產生上述兩類嵌合蛋白，這些嵌合蛋白可以誘導T細胞反應，并且與病毒的毒力相關。該研究提示，這種新的病毒蛋白編碼機制可能不僅僅局限于流感病毒，在其他人類病毒、動物病毒和植物病毒中也廣泛存在這種宿主與病毒嵌合蛋白的編碼機制。 本研究是由美國紐約西奈山伊坎醫學院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）牽頭，多國科研工作者共同合作完成。