生物3D打印有以下主要研究領域：皮膚、骨組織、血管、器官（比如心臟，腎臟，胎盤，卵巢等等、藥物和營養(yǎng)物控釋。今天來講一講骨組織及血管打印的基礎：生物支架打印及細胞打印。

細胞的生長繁殖、新陳代謝等生命活動需要一定的內環(huán)境，生物材料支架為細胞提供了類似體內環(huán)境的場所。支架由可降解吸收的生物材料打印而成，與相應的細胞混合成體外組織或器官模型，放置于培養(yǎng)箱或實驗動物體內培養(yǎng)，最終得到理想的打印產物。

支架的宏觀構造體現(xiàn)在組織器官的整體形狀 (如病人和器官個體差異性 、解剖學特點)，微觀結構反映在支架的內部架構( 如孔隙大小、形狀 、空間分布和孔隙互連)，納米級構造表現(xiàn)在支架 的表面修飾( 如細胞黏附、增殖和分化的生物分子黏結劑) 。理想的軟骨組織工程支架材料應具有以下特點：

? 良好的組織相容性；

? 良好的生物可降解性；

? 有效的表面活性；

? 一定的可塑性 ；

? 有三維多孔結構。

血管打印是生物打印的基礎，有了血管里養(yǎng)分的供應，打印組織器官才能存活。血管3D打印目前一般采用支架材料+種子細胞的打印方式。種子細胞為血管 內皮細胞或可誘導分化的干細胞。支架材料主要有人工合成多聚體，以聚乳酸為代表。

一些學者利用纖維素、膠原、聚乳酸羥基乙酸共聚物等原材料打印出支架，然后將脂肪干細胞“嫁接”到支架內，接著誘導脂肪干細胞分化生成血管內皮細胞和平細胞，成功打印出人工血管。

支架技術的空間分辨率限制了細胞滲透到支架材料內部的速度，且不能實現(xiàn)高效率均勻貫穿整個支架；無法精確 地將不同種類的細胞按照人體組織器官的結構準確定位，并形成類似于天然組織器官的三維結構 ；固體支架由聚乳酸(PLA) 制成 ，較堅硬 。在制造可收縮性的組織如心臟血 管方面效果不好；用 固體支架接種 細胞會導致血管化的缺失，氧供不足，易引起組織或器官的壞死。

而細胞打印技術能夠將細胞、生長因子和支架結合在一起形成一個完整的整體結構，且各種類型的細胞能夠按照正常的解剖結夠準確定位，通過細胞、生長因子、支架之問的相互作用，行駛正常的生物學功能，因此，細胞打印被認為是組織工程 中 最有潛力的技術”。

目前細胞打印主要有以下幾種：

? 激光引導直寫

? 立體光刻印刷

? 細胞直接三維受控組裝技術

? 聲控打印

? 基于細胞噴射的生物繪圖，生物三維打印技術

? 噴墨細胞打印

? 批量細胞打印