[发明专利]一种细胞精准定位的生物打印系统及方法

权利要求书

1.一种细胞精准定位的生物打印方法，其特征在于，包括：

获取三维模型并切片；

生成指令并输入至三维运动模块；

利用层层组装的方式构建三维生物支架；

采集三维生物支架的位置信息，并反馈预定位置；

精准打印细胞至所述三维生物支架的预定位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过软件模块导入所述三维模型并切片，所述生成指令并输入至三维运动模块包括：

通过XYZ三轴机械臂的相对运动，控制打印头相对于样品台的三维运动。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，挤出式打印头内部装载生物材料，所述利用层层组装的方式构建三维生物支架包括：

挤出式打印头根据所述指令，随所述机械臂执行三维运动，通过气压挤出或螺杆挤出的方式将生物材料拉丝挤出；

利用层层组装的方式构建三维生物支架。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采集三维生物支架的位置信息，并反馈预定位置包括：

在所述三维生物支架的每一层打印完成后，通过正置式摄像头获取三维生物支架的位置信息，精准定位每一层支架的物理位置；

转化所述物理位置为相对于样品台原点的相对位置；

输入所述相对位置至软件模块，并反馈预定位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据细胞精准布局的需求，所述构建三维生物支架包括在每一层或多层打印过程中执行打印暂停。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，热泡式打印头的打印墨水包括细胞悬液，所述精准打印细胞至所述三维生物支架的预定位置包括：

根据所述三维生物支架的相对位置，精准定位所述热泡式打印头于三维生物支架上方；

利用热泡破裂瞬间将细胞喷出，精准打印到三维生物支架的预定位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，调整所述热泡式打印头的打印喷口尺寸，打印喷口内仅存在一个单细胞，通过倒置式摄像头，确定细胞是否精准定位于打印喷口内；所述利用热泡破裂瞬间将细胞喷出包括：

通过瞬时加热，将单个细胞快速有序的从打印喷口射出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述精准打印到三维生物支架的预定位置具体包括：

通过打印喷口尺寸确定打印线条的第一宽度；

设置打印间隙的第二宽度；

设置三维生物支架当前打印层的图像位置原点；

相对于图像位置原点，根据所述第一宽度，所述第二宽度，计算当前打印线条的理论坐标数值及横轴和/或纵轴对应的像素数量；

获取每个像素在当前拍摄条件下所对应的真实物理距离；

根据所述理论坐标数值，像素数量及每个像素对应的真实物理距离，确定当前打印的真实物理位置为预定位置；

将细胞精准打印至三维生物支架的预定位置。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将多个所述热泡式打印头线性排列，进行多细胞有序线性排列打印。

10.一个系统，其特征在于，包括：

一个存储器，被配置为存储数据及指令；

一个与存储器建立通信的处理器，其中，当执行存储器中的指令时，所述处理器被配置为：

获取三维模型并切片；

生成指令并输入至三维运动模块；

利用层层组装的方式构建三维生物支架；

采集三维生物支架的位置信息，并反馈预定位置；

精准打印细胞至所述三维生物支架的预定位置。