一种细胞精准定位的生物打印系统及方法

技术领域

本申请涉及三维打印技术领域，尤其涉及细胞精准定位的生物打印系统及方法。

背景技术

生物打印系统是一款基于常规三维打印技术的升级，主要是可以实现生物材料或生物细胞的打印成型，最终实现人体医学或组织工程应用。常规的生物打印，主要由三维运动模块和多功能打印头组成，三维运动模块主要用于驱动打印头高精度三维运动，打印头内使用气压或螺杆等驱动力将打印浆料(生物材料)挤出拉丝，再通过软件控制拉丝的路径，实现材料二维的排列和三维的堆积，最终实现生物材料的高精度堆积成型。传统的生物打印，仅仅是生物材料的三维成型，并不包含生物细胞的构建成型。在临床应用过程中，由于生物打印支架仅仅提供力学支撑性能，细胞只能靠生物自身的细胞逐步侵蚀生长进入生物支架，组织修复速度慢，且细胞生物无序而低效，因此生物打印的应用场景非常受限。随着科学技术的不断发展，实现细胞打印将成为必然的趋势。

由于一般细胞的尺寸在40μm左右，而传统生物打印的精度多在200-400μm之间，且打印过程中涉及到细胞与生物水凝胶的混合挤出打印，因此实际打印后无法实现细胞的紧密排列。然而，细胞在生长增殖和功能分化的过程中，会涉及到细胞间的信号传导和生长联系，方能促进细胞生长分化为组织或器官。当前的细胞打印模式，是无法实现细胞紧密有序排列的，最终造成细胞仅仅能够就近生长成为多个相互独立的细胞簇，无法连接为组织，并实现功能化。

因此，期望提供一种细胞精准定位的生物打印系统及方法，通过将单个细胞或单排的细胞序列精准的打印到目标生物支架上，实现细胞的精准定位，为后续细胞的有序生长、增殖和信号传导提供必要的基础，从而更好的促进细胞生长分化并实现功能化。

发明内容

根据本申请的一些实施例的第一方面，提供了一种细胞精准定位的生物打印方法，所述方法包括：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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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；设置三维生物支架当前打印层的图像位置原点，打印间隙的第二宽度；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。

在一些实施例中，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。

根据本申请的一些实施例的第二方面，提供了一个系统，所述系统包括：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。

因此，通过将单个细胞或单排的细胞序列精准的打印到目标生物支架上，实现细胞的精准定位，为后续细胞的有序生长、增殖和信号传导提供必要的基础，从而更好的促进细胞生长分化并实现功能化。

附图说明

为更好地理解并阐述本申请的一些实施例，以下将结合附图参考实施例的描述，在这些附图中，同样的数字编号在附图中指示相应的部分。

图1是根据本申请的一些实施例提供的细胞精准定位的生物打印系统的示例性示意图。

图2是根据本申请的一些实施例提供的细胞精准定位的生物打印方法的示例性流程图。

图3是根据本申请的一些实施例提供的生物打印的示例性原理图。

图4是根据本申请的一些实施例提供的正置式摄像头获取的生物支架示意图。

图5是根据本申请的一些实施例提供的热泡式打印头单次阵列喷射后的细胞分布示意图。

图6是根据本申请的一些实施例提供的热泡式打印头多次阵列喷射后的细胞分布示意图。

具体实施方式

以下参考附图的描述为便于综合理解由权利要求及其等效内容所定义的本申请的各种实施例。这些实施例包括各种特定细节以便于理解，但这些仅被视为示例性的。因此，本领域技术人员可以理解对在此描述的各种实施例进行各种变化和修改而不会脱离本申请的范围和精神。另外，为简要并清楚地描述本申请，本申请将省略对公知功能和结构的描述。

在以下说明书和权利要求书中使用的术语和短语不限于字面含义，而是仅为能够清楚和一致地理解本申请。因此，对于本领域技术人员，可以理解，提供对本申请各种实施例的描述仅仅是为说明的目的，而不是限制所附权利要求及其等效定义的本申请。

下面将结合本申请一些实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一”、“一个”、“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相绑定的列出项目的任何或所有可能组合。表达“第一”、“第二”、“所述第一”和“所述第二”是用于修饰相应元件而不考虑顺序或者重要性，仅仅被用于区分一种元件与另一元件，而不限制相应元件。

根据本申请一些实施例的软件模块的终端可以是电子设备，该电子设备可以包括个人电脑(PC，例如平板电脑、台式电脑、笔记本、上网本、掌上电脑PDA)、用户端设备、虚拟现实设备(VR)、增强现实设备(AR)、混合现实设备(MR)、XR设备、渲染机、智能手机、移动电话、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(PMP)、音频/视频播放器(MP3/MP4)、摄像机和可穿戴设备等中的一种或几种的组合。根据本申请的一些实施例，所述可穿戴设备可以包括附件类型(例如手表、戒指、手环、眼镜、或头戴式装置(HMD))、集成类型(例如电子服装)、装饰类型(例如皮肤垫、纹身或内置电子装置)等，或几种的组合。在本申请的一些实施例中，所述电子设备可以是灵活的，不限于上述设备，或者可以是上述各种设备中的一种或几种的组合。在本申请中，术语“用户”可以指示使用电子设备的人或使用电子设备的设备(例如人工智能电子设备)。

本申请实施例提供了一种细胞精准定位的生物打印系统及方法。为了便于理解本申请实施例，以下将参考附图对本申请实施例进行详细描述。

图1是根据本申请的一些实施例提供的细胞精准定位的生物打印系统的示例性示意图。如图1所示，细胞精准定位的生物打印系统100可以包括网络110、控制端120、装置端130和服务器140等。具体的，控制端120与装置端130可以通过网络建立通信，例如，控制端120与装置端130可以在同一个局域网(比如，同一个路由器的网络环境等)中通信。进一步，控制端120可以通过有线(例如，网线等)或无线等方式与网络110连接，装置端130可以通过有线或无线(例如，WIFI等)等方式与网络110建立通信连接。在一些实施例中，装置端130可以向控制端120、服务器140发送信息等，例如，发送信息采集模块134获取的图片信息等。进一步地，控制端120、服务器140可以向装置端130发送反馈信息等。作为示例，控制端120可以向装置端130发送生物支架的位置信息等，控制端120可以根据装置端130的操作进行反馈控制等。在一些实施例中，控制端120可以向服务器140发送请求信息，以获取装置端130的关联信息等，例如，获取生物打印的三维模型等。

根据本申请的一些实施例，控制端120、装置端130可以包括不同的终端设备等。所述终端设备可以包括但不限于智能终端，移动终端，计算机，打印机，三维打印机，渲染机等。在三维打印场景中，控制端120可以包括计算机等电子设备，电子设备可以包括软件模块121等，装置端130可以包括三维运动模块132，打印模块133，信息采集模块134等。所述三维运动模块132可以包括XYZ三轴机械臂等。所述打印模块133可以包括挤出式打印头，热泡式打印头等。所述信息采集模块134可以包括正置式摄像头，倒置式摄像头等。作为示例，装置端130可以进一步包括处理器135，显示器136，通信模块137等；又例如，装置端130的各个模块132-137可以通过总线131连接。所述处理器135可以处理控制端120发送的运动轨迹等信息，并通过三维运动模块132执行所述运动轨迹。所述显示器136可以显示三维打印的实时画面等。所述通信模块137可以与控制端120、服务器140等实现信息交互等。在一些实施例中，控制端120和装置端130可以集成在一个设备中，例如，三维打印机等。在一些实施例中，服务器140是计算机的一种，具有比普通计算机运行更快、负载更高等优势，而相对应的价格更高昂。在网络环境中，服务器可以为其它客户机(例如，PC机、智能手机、ATM等终端，以及交通系统等大型设备)提供计算或者应用服务。服务器具有高速的CPU运算能力、长时间的可靠运行、强大的I/O外部数据吞吐能力以及更好的扩展性。所述服务器可以提供的服务包括但不限于承担响应服务请求、承担服务、保障服务的能力等。所述服务器作为电子设备，具有极其复杂的内部结构，包括与普通计算机相近的内部结构等，作为示例，所述服务器的内部结构可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、硬盘、内存，系统、系统总线等。

在本申请的一些实施例中，细胞精准定位的生物打印系统100可以省略一个或多个元件，或者可以进一步包括一个或多个其它元件。作为示例，细胞精准定位的生物打印系统100可以包括存储器等，例如用于存储三维模型等。又例如，生物打印系统100可以包括多个装置端130，可以分别执行三维打印，和/或协同合作执行三维打印。又例如，细胞精准定位的生物打印系统100可以包括多个控制端120。再例如，细胞精准定位的生物打印系统100可以包括多个服务器140等。网络110可以为任意类型的通信网络，所述通信网络可以包括计算机网络(例如，局域网(LAN，Local Area Network)或广域网(WAN，Wide AreaNetwork))、互联网和/或电话网络等，或几种的组合。在一些实施例中，网络110可以为其他类型的无线通信网络。所述无线通信可以包括微波通信和/或卫星通信等。所述无线通信可以包括蜂窝通信，例如，全球移动通信(GSM，Global System for MobileCommunications)、码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)、第三代移动通信(3G，The 3rd Generation Telecommunication)、第四代移动通信(4G)、第五代移动通信(5G)、第六代移动通信(6G)、长期演进技术(LTE，Long Term Evolution)、长期演进技术升级版(LTE-A，LTE-Advanced)、宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division MultipleAccess)、通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)、无线宽带(WiBro，Wireless Broadband)等，或几种的组合。在一些实施例中，装置端130可以为其他具备同等功能模块的电子设备，该电子设备可以包括三维打印设备、虚拟现实设备(VR)、渲染机、个人电脑(PC，例如平板电脑、台式电脑、笔记本、上网本、掌上电脑PDA)、智能手机、移动电话、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(PMP)、音频/视频播放器(MP3/MP4)、摄像机和可穿戴设备等中的一种或几种的组合。

在一些实施例中，所述WIFI可以为其他类型的无线通信技术。根据本申请的一些实施例，所述无线通信可以包括无线局域网(WiFi，Wireless Fidelity)、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE，Bluetooth Low Energy)、紫蜂协议(ZigBee)、近场通讯(NFC，Near FieldCommunication)、磁安全传输、射频和体域网(BAN，Body Area Network)等，或几种的组合。根据本申请的一些实施例，所述有线通信可以包括全球导航卫星系统(Glonass/GNSS，Global Navigation Satellite System)、全球定位系统(GPS，Global Position System)、北斗导航卫星系统或伽利略(欧洲全球卫星导航系统)等。所述有线通信可以包括通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)、高清多媒体接口(HDMI，High-Definition MultimediaInterface)、推荐标准232(RS-232，Recommend Standard 232)、和/或简易老式电话服务(POTS，Plain Old Telephone Service)等，或几种的组合。

根据本申请的一些实施例，控制端120可以为电子设备，包括软件模块121等。所述软件模块121用于实现打印头的运动控制。装置端130可以为生物打印装置，包括总线131，通过总线131连接三维运动模块132，打印模块133，信息采集模块134等。在一些实施例中，所述三维运动模块132用于实现打印头的精准运动；所述软件模块导入三维模型并切片后，将指令输入到三维运动模块，通过XYZ三个机械臂的相对运动，实现打印头相对于样品台的三维运动。

在一些实施例中，所述打印模块133包括打印头，所述打印头包括打印喷口，所述打印模块用于构建生物支架和/或喷射细胞；所述打印模块包括挤出式打印头，所述挤出式打印头内部装载生物材料，根据指令随机械臂三维运动，通过挤压方式将生物材料拉丝挤出。所述挤出式打印头的挤出方式包括气压挤出或螺杆挤出，拉丝挤出生物材料时，利用层层组装的方式构建三维生物支架。所述打印模块包括热泡式打印头，所述热泡式打印头通过瞬时加热将打印墨水快速有序的从打印喷口射出，在打印基材上实现精准打印。所述热泡式打印头通过软件模块精准定位于生物支架上方，利用热泡破裂瞬间将细胞喷出，实现精准打印细胞至生物支架的预定位置。所述打印墨水包括细胞悬液，通过调整所述打印喷口的尺寸，实现打印喷口仅有一个单细胞。所述打印模块包括多个热泡式打印头，所述多个热泡式打印头线性排列，用于实现多细胞有序线性排列打印。

在一些实施例中，所述信息采集模块134包括摄像头，用于实时定位生物支架的物理位置和/或细胞位置。所述信息采集模块包括正置式摄像头，所述正置式摄像头用于精准定位生物支架的物理位置，所述物理位置通过转化为相对于样品台的相对位置输入软件模块。所述信息采集模块包括倒置式摄像头，所述倒置式摄像头用于确定细胞是否精准定位于打印喷口内。

需要说明的是，以上对于细胞精准定位的生物打印系统100的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例的范围之内。可以理解，对于本领域技术人员，基于本系统的原理，可能在不背离该原理的前提下，对各个元件进行任意组合，或者构成子系统与其他元件连接，对实施上述方法和系统的应用领域进行形式和细节上的各种修正和改变。例如，控制端120和装置端130可以集成在一个设备中等。诸如此类的变形，均在本申请的保护范围之内。

图2是根据本申请的一些实施例提供的细胞精准定位的生物打印方法的示例性流程图。如图2所示，流程200可以通过细胞精准定位的生物打印系统100实现。在一些实施例中，所述细胞精准定位的生物打印系统200可以自动启动或通过指令启动。所述指令可以包括系统指令、设备指令、用户指令、动作指令等，或几种的组合。

在201，获取三维模型并切片。操作201可以通过细胞精准定位的生物打印系统100的控制端120、服务器140实现。在一些实施例中，控制端120和/或服务器140可以获取三维模型并切片。

在202，生成指令并输入至三维运动模块。操作202可以通过细胞精准定位的生物打印系统100的控制端120、装置端130实现。在一些实施例中，控制端120可以生成指令并输入至装置端130的三维运动模块132。

根据本申请的一些实施例，通过软件模块121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132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。

在203，利用层层组装的方式构建三维生物支架。操作203可以通过细胞精准定位的生物打印系统100的装置端130实现。在一些实施例中，装置端130可以根据控制端120的三维模型及切片信息，利用层层组装的方式构建三维生物支架。装置端130可以通过信息采集模块134向控制端120发送三维生物支架相对于样品台的位置信息。

根据本申请的一些实施例，打印模块133可以包括挤出式打印头和热泡式打印头，所述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可以通过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。

在204，采集三维生物支架的位置信息，并反馈预定位置。操作204可以通过细胞精准定位的生物打印系统100的装置端130、控制端120实现。在一些实施例中，装置端130可以通过信息采集模块134获取三维生物支架的位置信息。在一些实施例中，控制端120可以通过软件模块121反馈预定位置。

根据本申请的一些实施例，信息采集模块134可以包括正置式摄像头和倒置式摄像头。所述三维生物支架可以包括多层，所述构建三维生物支架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；装置端130可以进一步包括处理器135，所述处理器135可以转化所述物理位置为相对于样品台原点的相对位置，并输入所述相对位置至软件模块121。所述软件模块121可以根据所述相对位置，计算精准打印细胞的预定位置，并反馈至装置端130。作为示例，所述正置式摄像头可以包括高清摄像头等，所述倒置式摄像头可以包括高清摄像头等。

在一些实施例中，通过打印喷口尺寸确定打印线条的第一宽度；设置三维生物支架当前打印层的图像位置原点，打印间隙的第二宽度；根据第一宽度，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。

具体的，可以设置三维生物支架当前打印层(相同竖轴Z轴坐标数值下)的图像左下角为(0,0)位置原点，挤出线条(打印线条)的第一宽度为A，间隙(打印间隙)的第二宽度为B，以第m条打印线条(当前打印线条)为例(m为大于等于1，且小于等于n的整数)。以横轴X轴为例(纵轴Y轴同理)，第m条打印线条相对于图像左下角的(0,0)位置原点的理论X坐标数值为(m-1)*(A+B)+A/2；当执行生物打印时，系统软件首先通过第m条打印线条的理论X坐标数值，确定第m条打印线条在X轴对应的像素数量。进一步，通过校正获取的每个像素点在当前拍摄高度下对应的真实物理距离，得到第m条打印线条精准打印的真实X坐标位置，及其所对应的真实物理位置，随后驱动打印系统硬件到达所述真实物理位置(设置为预定位置)，再执行步骤205，将细胞精准打印到所述预定位置。

在205，精准打印细胞至所述三维生物支架的预定位置。操作205可以通过细胞精准定位的生物打印系统100的装置端130实现。在一些实施例中，装置端130可以根据控制端120反馈的三维生物支架相对于样品台的位置信息，通过打印模块133执行精准打印细胞至所述三维生物支架的预定位置。打印模块133可以包括热泡式打印头，所述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可以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；所述热泡式打印头可以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。在一些实施例中，控制端120可以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；所述利用热泡破裂瞬间将细胞喷出包括通过所述热泡式打印头的瞬时加热，将单个细胞快速有序的从打印喷口射出。所述打印喷口内仅存在一个单细胞可以通过倒置式摄像头，确定细胞是否精准定位于打印喷口内。在一些实施例中，装置端130可以将多个所述热泡式打印头进行线性排列，进行多细胞有序线性排列打印。

根据本申请的一些实施例，流程200可以进一步包括在每一层或多层打印过程中执行打印暂停。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。

根据本申请的一些实施例，如图3所示，图3是根据本申请的一些实施例提供的生物打印的示例性原理图。生物打印主要由三维运动系统和多功能打印头组成，三维运动系统主要用于驱动打印头高精度三维运动，打印头内使用气压或螺杆等驱动力将打印浆料(生物材料)挤出拉丝，再通过软件控制拉丝的路径，实现材料二维的排列和三维的堆积，最终实现生物材料的高精度堆积成型。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，图4是根据本申请的一些实施例提供的正置式摄像头获取的生物支架示意图。正置高清摄像头可在每一层打印完成后对生物支架进行信息采集，从而精准定位生物打印支架中每一条支架的物理位置，并转化为相对于样品台原点的相对位置输入系统。图4为高清摄像头实时采集的打印支架的图像，在一些实施例中，图像正中心可以设置为(0,0)位置原点或者设置图像左下角为(0,0)位置原点，摄像头像素9um，可以精准的测量打印支架的图像中任意一点相对于原点的相对位置，并反馈给软件模块，用于准确分配细胞。

作为示例，图4中黑色为生物打印机喷头挤出的生物材料，白色为设定的间隙，所述间隙可以通过人为设定或缺省设定等，以利于细胞营养成分流通。在一些实施例中，生物打印的实际定位和识别过程，以横向(X轴方向)的细胞精准定位打印作为示例进行具体说明。

挤出线条(以黑色示意)的设定宽度为A，所述设定宽度由材料和挤出针头(如打印喷口)的内径所确定，通过在打印前进行校正以获得精确值。间隙(以白色示意)的设定宽度为B，参数B可以通过软件设定，并可在打印前进行校正获得精确值。作为示例，设置图像左下角为(0,0)位置原点，当打印1至n条线条时(n为大于1的整数)，以第m条挤出线条为例(m为大于等于1，且小于等于n的整数)。第m条挤出线条相对于图像左下角的(0,0)位置原点的理论X坐标数值为(m-1)*(A+B)+A/2；同时，第m条挤出线条相对于图像左下角的(0,0)位置原点的真实X坐标数值由系统软件计算得到。例如，计算时，取第m条挤出线条的中心点为基准点，系统软件通过计量从图像最左侧(x＝0)的位置到基准点的像素数量(相同y轴坐标数值下进行计量)，以及通过校正获取的每个像素点在当前拍摄高度下对应的真实物理距离，得到精准的真实X坐标位置。

当执行生物打印时，系统软件首先通过第m条挤出线条的理论X坐标数值，确定对应的第m条挤出线条，再精确计算出第m条挤出线条的真实X坐标数值及其所对应的真实物理位置，随后驱动打印系统硬件达到所述真实物理位置(设置为预定位置)，并执行细胞精准打印，将细胞精准打印到所述预定位置。系统软件通过遍寻X轴方向所有的n条挤出线条(如图中的黑色线条所示)，并精准计算1至n条挤出线条各自的真实物理位置，再执行细胞打印直至完成整个生物支架上细胞的精准打印。

根据本申请的一些实施例，如图5所示，图5是根据本申请的一些实施例提供的热泡式打印头单次阵列喷射后的细胞分布示意图。热泡式打印头可通过瞬时加热的原理，将打印墨水快速有序的从打印喷口射出，精准的打印到打印基材上。在本申请中，使用细胞悬液作为墨水，并调整喷口的尺寸，可实现打印前喷口内仅存在一个单细胞。打印时通过精准定位热泡打印头于生物支架正上方，利用热泡破裂瞬间将细胞喷出，从而精准打印到生物支架预定位置。图5是经过热泡原理打印头单次阵列喷射后的细胞分布示意图。

根据本申请的一些实施例，如图6所示，图6是根据本申请的一些实施例提供的热泡式打印头多次阵列喷射后的细胞分布示意图。作为示例，细胞精准定位的生物打印系统100可以将一系列的热泡喷头(如180个等)线性排列，实现多细胞有序线性排列打印。图6是经过热泡原理打印头多次阵列喷射分配之后的细胞分布示意图。

需要说明的是，以上对于系统100、流程200的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例的范围之内。可以理解，对于本领域技术人员，基于本系统的原理，可能在不背离该原理的前提下，对各个操作进行任意组合，或者构成子流程与其它操作组合，对实施上述流程和操作的功能进行形式和细节上的各种修正和改变。例如，流程200可以进一步包括在每一层或多层打印过程中执行打印暂停等操作。诸如此类的变形，均在本申请的保护范围之内。

综上所述，根据本申请实施例的细胞精准定位的生物打印系统及方法，通过将单个细胞或单排的细胞序列精准的打印到目标生物支架上，实现细胞的精准定位，为后续细胞的有序生长、增殖和信号传导提供必要的基础，从而更好的促进细胞生长分化并实现功能化。

需要注意的是，上述的实施例仅仅是用作示例，本申请不限于这样的示例，而是可以进行各种变化。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或随机存储器(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本申请一些优选的实施例，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。