3D生物打印技術的出現，很好地解決了相關問題，并逐漸受到人們的青睞。此技術進入醫學再生領域，預示著3D打印技術發展到了第四階段。

3D生物打印技術概述

3D生物打印技術是將細胞、人工生物材料或生長因子等活性物質作為材料，結合CAD、CT檢查和3D打印技術，組建可發揮某種生物功能的組織或器官，用于修復病損部位。

有學者采用Bioplotter氣動分配系統(Envisiontec GmbH, Gladbeck,Germany)打印水凝膠支架，該支架既可以維持空間，也有利于細胞生長與繁殖。研究結果表明，在沉積過程中，包埋的骨髓間充質干細胞可存活，存活率與未打印的細胞幾乎無差別，擠壓后仍可顯示出可發展為血管化骨移植物的潛力。

目前廣泛被使用的生物3D打印技術，主要是將細胞與材料混合后進行打印。關鍵在于如何維持細胞活性，因此被用于生物3D打印的材料較少。較為常見的材料主要有膠原、藻酸鹽、聚乙二醇等具有良好生物相容性和降解性的水凝膠材料。

Bendtsen等人將藻酸鹽、PVA、HA混合，研發了新型的水凝膠配方。利用3D生物打印技術將小鼠顱骨3T3 - E1 (MC3T3)細胞打印到支架中，MC3T3細胞在最佳的水凝膠配方中均勻分布，在此過程中其活性仍然很高。這種制劑具有優良生物性能，不僅有利于保持細胞活性，還具有可降解性和一定的骨傳導性能，也可對支架進行個性化設計，與骨缺損部位完全貼合，美學效果顯著，有望成為骨組織的替代品。

3D生物打印技術發展面臨的困難

目前3D生物打印技術的發展非常緩慢，甚至是停滯，其困難主要體現在兩個方面：

• 分辨率與材料問題：分辨率提高存在困難性，致使打印的精確度較低，打印的墨汁材料在生物相容性方面表現較差等。
• 打印產品功能與結構問題：雖然應用3D生物打印技術的領域較廣，無論組織大?。ㄐ〉郊毎蟮狡鞴伲┒伎蛇M行打印，但是打印產品功能較少，結構簡單。比如心臟、大腦等復雜器官的制備仍是一大技術難點。

骨支架材料特性

骨支架的作用至關重要，決定了修復骨缺損的最終效果。修復骨缺損的組織工程支架材料應具有優良的性能，其關鍵特性包括：細胞粘附性、空間維持能力、生物相容性、力學性能、臨床可操作性和顯微結構等?，F階段可用于3D打印技術的材料眾多，包括金屬、陶瓷、聚合物、復合物材料等，每種材料都有其自身特點。

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