3D生物打印技术的出现，很好地解决了相关问题，并逐渐受到人们的青睐。此技术进入医学再生领域，预示着3D打印技术发展到了第四阶段。

3D生物打印技术概述

3D生物打印技术是将细胞、人工生物材料或生长因子等活性物质作为材料，结合CAD、CT检查和3D打印技术，组建可发挥某种生物功能的组织或器官，用于修复病损部位。

有学者采用Bioplotter气动分配系统(Envisiontec GmbH, Gladbeck,Germany)打印水凝胶支架，该支架既可以维持空间，也有利于细胞生长与繁殖。研究结果表明，在沉积过程中，包埋的骨髓间充质干细胞可存活，存活率与未打印的细胞几乎无差别，挤压后仍可显示出可发展为血管化骨移植物的潜力。

目前广泛被使用的生物3D打印技术，主要是将细胞与材料混合后进行打印。关键在于如何维持细胞活性，因此被用于生物3D打印的材料较少。较为常见的材料主要有胶原、藻酸盐、聚乙二醇等具有良好生物相容性和降解性的水凝胶材料。

Bendtsen等人将藻酸盐、PVA、HA混合，研发了新型的水凝胶配方。利用3D生物打印技术将小鼠颅骨3T3 - E1 (MC3T3)细胞打印到支架中，MC3T3细胞在最佳的水凝胶配方中均匀分布，在此过程中其活性仍然很高。这种制剂具有优良生物性能，不仅有利于保持细胞活性，还具有可降解性和一定的骨传导性能，也可对支架进行个性化设计，与骨缺损部位完全贴合，美学效果显著，有望成为骨组织的替代品。

3D生物打印技术发展面临的困难

目前3D生物打印技术的发展非常缓慢，甚至是停滞，其困难主要体现在两个方面：

• 分辨率与材料问题：分辨率提高存在困难性，致使打印的精确度较低，打印的墨汁材料在生物相容性方面表现较差等。
• 打印产品功能与结构问题：虽然应用3D生物打印技术的领域较广，无论组织大小（小到细胞大到器官）都可进行打印，但是打印产品功能较少，结构简单。比如心脏、大脑等复杂器官的制备仍是一大技术难点。

骨支架材料特性

骨支架的作用至关重要，决定了修复骨缺损的最终效果。修复骨缺损的组织工程支架材料应具有优良的性能，其关键特性包括：细胞粘附性、空间维持能力、生物相容性、力学性能、临床可操作性和显微结构等。现阶段可用于3D打印技术的材料众多，包括金属、陶瓷、聚合物、复合物材料等，每种材料都有其自身特点。

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