從1995年出現(xiàn)以來，生物3D打印技術的發(fā)展經(jīng)歷了四個層次。第一層次：打印出的產(chǎn)品不進入人體，主要包括一些體外使用的醫(yī)學模型、醫(yī)療器械，對使用的材料沒有生物相容性的要求；

第二層次：使用的材料具有良好的生物相容性但是不能被降解，產(chǎn)品植入人體后成為永久性植入物；第三層次：使用的材料具有良好的生物相容性，而且能被降解。產(chǎn)品植入人體后，可以與人體組織發(fā)生相互關系，促進組織的再生；

第四層次：使用活細胞、蛋白及其他細胞外基質作為材料，打印出具有生物活性的產(chǎn)品，最終目標是制造出組織、器官。

這是生物3D打印的最高層次。在現(xiàn)階段，第一到第三層次的技術發(fā)展已比較成熟，已經(jīng)進入到實際應用層面。第一層次的應用有神經(jīng)外科及脊柱外科的個性化手術模型、假肢等。第二層次的應用有個體化的永久植入物，如假耳移植物、下頜骨移植物等。2014年北醫(yī)三院通過3D技術打印出的椎體移植物，也屬于這一類。第三層次采用可降解的生物相容性材料，制作出仿生的組織工程支架。清華大學團隊采用低溫沉積成形技術，制造出具有分級孔隙結構的骨支架，最多可以做到4級孔隙，有利于各種細胞的生長進入，處于世界領先水平。

第四層次也被稱為“細胞打印”或“器官打印”，是現(xiàn)代意義的生物3D打印，相比較而言前三個層次可以被稱為“快速成型”。細胞打印概念于2000年由美國Clemson大學的ThomasBoland教授首先提出，并于2003年首次成功實現(xiàn)。2004年該團隊獲得一項細胞打印的專利，并授權給在納斯達克上市的Organovo公司，該公司是目前國際上生物3D打印領域的領頭羊。由于筆者的博士導師就是Boland教授，筆者參與了其中的工作，發(fā)表的論文受到廣泛的關注。